Выпрямительно-инверторный преобразователь

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве главного преобразователя переменного тока в постоянный и обратно на железнодорожном подвижном составе. Цель изобретения - упрощение конструкции. Устройство включает выпрямительный мост на запираемых тиристорах 1-4, через который нагрузка 5 подключена к вторичной обмотке 6 силового трансформатора, выполненной секционированной. К крайним выводам обмотки 6 подключены конденсаторы 7, 8, соединенные между собой через демпфирующий узел 9. Дополнительный тиристор 10 катодом подключен через демпфирующий узел 9 к средней точке секций вторичной обмотки 6, а анодом - к анодам тиристоров 1, 2. Демпфрирующий узел 9 состоит из моста на диодах 11-14, к выводам переменного тока которого подключены дрессель 15 и цепь из дополнительного конденсатора 16 и резистора 17. Указанное выполнение устройства позволяет уменьшить число используемых тиристорных плеч в его силовой части. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН..SU(Ill ь.!

t ((..! (.

° !. >:

ГОСУДАРСТВЕННЬ1Й НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4326633/24-07

{22) 13,11,87 (46) 07,11.89, Вюла № 41 (71) Московский энергетический институт (72) Ю,И.Ковалев, Ю,А.Карпов и В.Д.Тулупов (53) 621,314,2(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР ,¹ 852660, кл. В 60 .L 9/12, 1981, Исследование режимов тяги и рекуперативного торможения на моторном вагоне переменного тока с преобразователем с принудительной коммутацией и независимым возбуждением тяговых машин.

Отчет, Гос,регистр, ¹ 77046528, инв.

¹- Б925776, 11,03.81, с. 144. (54) ВЫПРЯМИТЕЛЬНО-ИНВЕРТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

{57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве главного преобразователя переменного тока в постоянный и обрат(д1) 4 H 02 N 7/155, В 60 1 9/12

2 но на железнодорожном подвижном составе. Цель изобретения — упрощение

ы конструкции. Устройство включает выпрлмительный мост на запираемых тиристорах 1-4, через который нагрузка 5 подключена к вторичной обмотке

6 силового транформатора, выполненной секционированной, К крайним выводам обмотки 6 подключены конденсаторы ?, 8, соединенные между собой через демпфирующий узел 9. Дополнительный тиристор 10 катодом подключен через демпфирующий узел 9 к средней точ" ке секций вторичной обмотки 6, а ано-. дом — к анодам тиристоров 1 и 2. Демпфирующий узел 9 состоит иэ моста на диодах 11-14, к выводам переменного тока которого подключены дроссель 15 и цепь из дополнительного конденсатора (б и резистора !7. Указанное аыпоп- С, нение устройства позволяет уменьшить число используемых тиристорных плеч 2 . .в его силовой части., 2 s.ï. ф-лы, 2 ил.

1520639

Изобретение относится к электротехнике и предназначено в. основном для использования на железнодорожном подвижном составе в качестве главноS го преобразователя переменного тока в постоянный (в режиме тяги) и обрат но (в режиме рекуперативного торможения) .

Цель изобретения — упрощение преобразователя, На фиг,l представлена принципиальная электрическая схема преобразователя; на фиг.2 — диаграммы его работы в режиме выпрямления. 15

Выпрямительно-инверторный преобразователь содержит выпрямительный тиристорный мост, состоящий иэ запираемых тиристоров 1-4, через который нагрузка 5 (электрические машины и сглажива-2р ющий дроссель) подключена к вторичной обмотке 6 силового трансформатора, выполненной секционированной. К крайним выводам обмотки б трансформатора подключены соответствующими выводами 25 конденсаторы 7 и 8, другими выводами соединенные с демпфирующим узлом 9, который подключен также к средней точке вторичной обмотки б трансформатора, а одним из выводов — к катоду 3р дополнительного тиристора 10, Анод последнего соединен с анодами тиристоров 1 и 2 выпрямительного моста.

Демпфирующий узел состоит из моста на диодах 11-14, к выводам переменного тока которого подключены дроссель 15, цепь иэ последовательно соединенных дополнительного конденсатора 16 и резистора 17, а также соответствующие выводы конденсаторов 7 и 8, Катодная 4р группа плеч диодного моста (диоды 13 и 14) подключена к средней. точке обмотки б силового трансформатора, а анодная группа плеч (диоды 11 и 12)— к катоду дополнительного тиристора

10.

Работа преобразователя в режиме выпрямления поясняется с помощью диаграмм, изображенных на фиг,2, Кривые

U< и i представляют собой типичные для преобразователя такого типа напряжения (полярность его показана условно) на вторичной обмотке трансформатора и ток в его первичной обмотке, т,е, потребляемый из питаю55

raeA сети, i< — ток в конденсаторах

7 и 8, Остальные диаграммы иллюстрируют интервалы протекания токов в тиристорах 1-4 и 10, а также в диодах 11-14 демпфирующего узла 9 (цифровые обозначения соответствуют цифровым обозначениям элементов устройства).

Интервал времени tr соответствует паузе (буферному периоду), когда ток нагрузки не протекает по обмоткам

6 трансформатора, а замыкается через тиристоры 1 и 3, Следующий интервал времени t начинается при отпирании дополнительного тиристора 10 и одновременном запирании соответствующим импульсом тиристора 1. Ток нагрузки скачком вводится в одну секцию вторичной обмотки 6 трансформатора, а также проходит через диоды 11-14, отпирая их, Конденсаторы 7 и 8 подключаются непосредственно к секциям обмотки 6 трансформатора (дроссель !

5 и цепь из конденсатора 16 и резистора 17 закорачиваются диодным мостом).

Бо входном контуре, включающем конденсаторы 7 и 8, индуктивность рассеяния обмотки 6 трансформатора и сопротивление питающей сети возбуждают колебательный процесс, в результате которого ток i в первичной обмотке трансформатора нарастает по косинусоидальному закону до величины приведенного к ней тока нагрузки (без учета затухания). Кривая i показывает изменение тока в конденсаторах 7 и 8. В интервале времени t ток iz имеет колебательный характер с амплитудой примерно в два раза меньшей тока нагрузки. Ток i. в этом интервале проходит через диоды 11-14 и алгебраи" чески складывается с протекающим через них током нагрузки (фиг,2). В момент окончания первого полупериода колебания тока во входном контуре отпирают тиристор 2 и подают запирающий импульс на дополнительный тиристор 10 °

Ток нагрузки мгновенно вводится во всю вторичную обмотку б трансформатора. Диоды 11-14 запираются, поскольку ток нагрузки через них не идет и колебательный процесс прекращается.,Остаточные колебания гасятся в резисторе 17 демпфирующего узла 9. Далее идет период выпрямления вторичного напряжения трансформатора (t ) который заканчивается в момент отпирания тиристора 10 и запирания тиристора

2. При этом отпираются диоды демпфирующего узла 9 током нагрузки а последний скачком выводится из одной

152063 секции вторичной обмотки 6 трансформатора, что провоцирует колебательный процесс во входном контуре. Ток потребляемый из питающей сети сни5 жается по косинусоидальному закону с собственной частотой входного контура до принужденного тока последнего, В этот момент отпирают тиристор

4 и запирают дополнительный тиристор

10. Ток нагрузки практически мгновенно выводится иэ всей вторичной обмотки 6 трансформатора в буфер иэ послеpîâàòåëüíî соединенных тиристоров 2 и 4 (интервал t>), Остаточные колеба- 1 ния аналогично предыдущей коммутации гасятся в резисторе 17, Изменением моментов введения тока нагрузки в обмотки трансформатора (интервал t ), а также выведения (интервал t ) регулируют среднее зна- чение выпрямленного напряжения на нагрузке 5, 25

Рабочие процессы преобразователя в следующем полупериоде питающего на° пряжения (интервалы времени t -t>) идентичны описанным за исключением того, что в соответствующих интерва- g() лах времени вместо тиристора 1 включают тиристор 2, а вместо тиристора

4- — тиристор 3.

Технические преимущества предлагае-3g мого преобразователя состоят в упроще нии за счет уменьшения числа тиристорных плеч, 9

Формула изобретения

1. Выпрямительно-инверторный преобразователь, содержащий силовой трансформатор, вторичная обмотка которого выполнена из двух секций, шунтированных конденсаторами, включенных последовательно с демпфирующим узлом, и соединена с выводами для подключения нагрузки через выпрямительный тиристорный мост, анодная группа плеч которого соединена с анодом дополнительного тиристора, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упрощения, катод дополнительного тиристора подключен к средней точке вторичной обмотки силового трансформатора через демпфирующий узел.

2. Преобразователь по п. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что,демпфирующий узел выполнен в виде диодного моста, к выводам переменного. тока которого подключены дроссель, цепь из последовательно включенных резистора и дополнительного конденсатора, а также соответствующими выводами конденсаторы, шунтирующие сек— ции вторичной обмотки трансформатора, со средней тбчкой которой соединена катодная группа плеч диодного моста, анодная группа плеч которого соединена с катодом дополнительного тиристора.

3» Преобразователь по. п, 1, о тл и ч а ю шийся тем,. что.его тиристорные плечи выполнены на запираемых тиристорах.

1520639

Составитель Т,Добровольскис

Редактор А.Мотыль Техред Л,Олийнык Корректор И,Пожо

Подписное

Заказ 6/68/56 Тираж 648

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101