Преобразователь переменного напряжения в переменное

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повышение мощности . В предложенном устройстве общие выводы тиристоров 8-10 анодной группы и тиристоров 11-13 катодной группы связаны с нагрузкой через токоограничивающий узел. Токоограничивающий узел содержит дроссель 4 с обмотками 15-18, дополнительные тиристоры 19-22, шунтирующие тиристоры 23, 24 В момент коммутации включены дополнительные тиристоры 19- 22 и ток протекает через одну из обмоток дросселя 4. По окончании коммутационных процессов включаются шунтирующие тиристоры 23, 24. За счет конструкции токоограничивающего узла достигается цель. 3 ил.

(( союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ке. (21) 4766259/07 (22) 08.12.89 (46) 07,12.91. Бюл, ¹ 45 (71) Институт проблем энергосбережения

АН УССР (72) А.M.Ìèõàéëîâ (53) 621.314.2(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 557777662233, кл. Н 02 М 5/10, 1975, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение мощности. В предложенном устройстве общие

Изобретение относится к электротехниЦелью изобретения является повышение мощности.

На фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема преобразователя; на фиг.2 и 3 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Преобразователь содержит трансформатор 1, входные выводы 2, 3 первичной обмотки 4 трансформатора 1, основную обмотку 5 трансформатора 1, регулировочные обмотки 6, 7 трансформатора 1, тиристоры

8 — 10 анодной группы, тиристоры 11-13 катодной группы, дроссель 14 с обмотками

15 — 18, дополнительные тиристоры 19 — 22, шунтирующие тиристоры 23, 24. Дроссель

14, дополнительные тиристоры 19 — 22 и шунтирующие тиристоры 23, 24 образуют токоограничивающий узел. Выходные выводы преобразователя подключены к нагрузке 25, „.,5U„„1697224 А1 (я)s Н 02 M 5/12. G 05 F 1/14

2 о выводы тиристоров 8 — 10 анодной группы и тиристоров 11 — 13 катодной группы связаны с нагрузкой через токоограничивающий узел. Токоограничивающий узел содержит дроссель 4 с обмотками 15 — 18, дополнительныее тиристоры 19-22, шунтирующие тиристоры 23, 24. В момент коммутации включены дополнительные тиристоры 1922 и ток протекает через одну из обмоток дросселя 4. По окончании коммутационных процессов включаются шунтирующие тиристоры 23, 24. За счет конструкции токоограничивающего узла дости га ется цель, 3 ил.

Преобразователь работает следующим образом. о

В исходном состоянии постоянно включена одна из отпаек трансформатора с помощью соответствующей пары тиристоров, при этом обмотки дросселя 14 закорачиваются шунтирующими тиристорами 23 и 24.

Тиристоры 8 — 13 и шунтирующие тиристоры 23 и 24 могут управляться сигналами, синхронизированными по переходам через нулевое значение питающего напряжения, тока нагрузки или постоянным током. В экспериментальном образце преобразователя для управления данными тиристорами (оптронными) был использован постоянный ток.

На фиг.2 и 3 приведены временные диаграммы, иллюстрирующие алгоритм управления дополнительными тиристорами

19 — 22 (Оу19 0у22) с синхронизацией импульсов управления по переходам через ноль питающего напряжения 0 (возможно управ1697224 ление также по току нагрузки 1). Иэ диаграммы видно, что дополнительные тиристоры могут управляться раздельно по полуволнам питающего напряжения (фиг.2) или попарно с длительностью и периодичностью 5 управляющих импульсов, равных периоду напряжения питания (фиг,3), Управляющие импульсы на данные дополнительные тиристоры подаются постоянно,;,е. они присутствуют в нормальном режиме работы 10 преобразователя и в режиме переключения отпаек, Использование такого управления тиристорами 19-22 обеспечивает периодическое перемагничивание сердечника 15 дросселя 14, что исключает его насыщение, Предположим, что подключены основная обмотка 5, регулировочная обмотка 6 и на тиристорах 9, 12 и 23, 24 присутствуют сигналы управления. В положительный пол- 20 упериод питающего напряжения ток нагрузки протекает по цепи; основная обмотка 5, регулировочная обмотка 6, тиристор 12, дополнительный тиристор 21, обмотка 17 дросселя 14 и нагрузка 25. B отрицательный 25 полупериод — по цепи:-основная обмотка 5, регулировочная обмотка 6, тиристор 9, дополнительный тиристор 22, обмотка 18 дросселя 14, шунтирующий тиристор 23 и нагрузка 25. 30

Ток нагрузки в основном протекает через шунтирующие тиристоры 23 и 24, а по обмоткам дросселя текут эчень незначительные токи, Рассмотрим работу преобразователя в 35 режиме переключения отпаек трансформатора. Предположим, что к î= íîâíîé 5 и регулировочной 6 обмоткам подключается регулировочная обмотка 7. Вначале снимается управляющий сигнал с шунтирующих 40 тиристоров 23 и 24, затем с задержкой, равной или большей времени обтекания током шунтирующих тиристоров 23 или 24, после снятия управления подается управляюший сигнал на тиристоры 10 и 13. 45

В зависимости от полярности питающего напряжения и от фазы сигналов управления тиристорами 19 — 22 ток К3, возникающий в регулировочной 7 обмотке при ее подключе- 50 нии к основной обмотке 5 и регулировочной обмотке 6, ограничивается с помощью обмоток 15-18 дросселя 14, После завершения процесса переключения отпаек включаются шунтирующие ти- 55 ристоры 23 и 24, которые закорачивак т обмотки дросселя 14.

Параметры дросселя выбираются таким образом, чтобы импульсы токов КЗ в обмотках, возникающие при переключении отпаек трансформатора, с учетом тока нагрузки не вызывали насыщения сердечника.

В режиме переключения отпаек дроссель оказывает влияние также на ток нагрузки, поэтому сопротивления его обмоток должны быть минимальными и достаточными для ограничения бросков токов КЗ в регулировочных обмотках трансформатора и защиты тиристоров.

Выключение регулировочных обмоток, что соответствует снижению напряжения на нагрузке, аналогично выше описанному.

Заявляемый преобразователь может быть использован также при переключении отпаек на первичной стороне трансформатора, автотрансформатора или реактора. В этом случае напряжение подается на выводы, связанные в приведенной схеме с нагрузкой 25, которые уже будут входнь|ми, а выходы 2, 3 — выходными.

Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий входные и выходные выводы, трансформатор, содержащий последовательно соединенные основную и и регулировочных обмоток, 2 (n + 1) тиристоров, формирующих анодную и катодную группы, аноды тиристоров анодной группы и катоды тиристоров катодной группы объединены, при этом катод каждого иэ тиристоров анодной группы соединен с анодом соответствующего тиристора катодной группы и с соответствующим выводом регулировочной обмотки, свободный вывод основной обмотки соединен с первым входным или выходным выводом, свободные выходные или входные выводы соединены с выводами другой обмотки трансформатора или с выводами основной или регулировбчной обмотки, кроме того, токоограничивающий узел, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности, токоограничиваЮщий узел содержит два шунтирующих тиристора и дроссель с четырьмя обмотками, расположенными на одном магнитном серд зчнике, причем катоды первого и второго дополнительных тиристоров соединены с общей точкой анодной группы тиристоров и с катодом первого шунтирующего тиристора, аноды третьего и четвертого дополнительных тиристоров соединены с общей точкой катодной группы тиристоров и с анодом второго шунтирующего тиристора. начало первой, конец второй, конец третьей, начало четвертой обмоток дросселя соединены соответственно с анодом первого, с катодом третьего, с анодом второго, с катодом четвертого дополнительных тиристо1697224 922 фЯ 920 ров, а конец первой, начало второй, начало третьей, конец четвертой обмоток дросселя, анод первого. катод второго дополнительных тиристоров соединены между собой и подключены к второму входному или выходному выводу.

1697224 ф 21, Upg

Составитель И.Головинова

Редактор T.Þð÷èêoaà Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Заказ 4314 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )K-З5, Раушская наб., 4/5

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