Патент ссср 402999

 

lATElI .....в ЖЛЮ библио гека 1мЬА

О П И С А Н И Е 402999

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

Зав1Iсимое< ОT авT. спиде!езьcгва №

Заявлено 31.111.1971 (№ 1637478/24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 19.Х.1973. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 11.I II.1974

М. 1(л. Н 02m 5/42

Н 02m 7(72

Гооударотввинмй номитвт

Соввта 1йиниотров СССР оо долам изобретений и открытий

УДК 621.314.57(088.8) Авторы изобретения

M. Э. Гольденталь и В. Д. Латышко

Заявитель Ленинградское проектно-экспериментальное отделение Всесоюзного научно-исследовател ьского института «В Н И Ипроектэлектромонтаж»

СПОСОБ ДВУСТУПЕНЧАТОЙ ЕМКОСТНОЙ 1(ОМ ЧУТАЦИИ

Известен способ двуступенчатой емкостной коммутации в управляемом вентильпом преобразователе, содержащем трансформатор, коммутирующие управляемые вентили и конденсаторы, заключающийся в том, что сначала производят выключение тока предыдущей фазы, а затем — включение последующей. Недостатками такого способа являются низкий коэффициент использования коммутирующих конденсаторов, ограниченный диапазон изменения выпрямленного напряжения и тока и неблагоприятная форма внешней характеристики.

Предлагаемый способ позволяет уменьшить емкость коммутирующих конденсаторов. Это достигается тем, что на первой ступени искусственной коммутации осуществляют одновременную коммутацию тока в одной части вентильпых обмоток коммутируемых фаз, а на второй ступени — в другой части обмоток тех же коммутируемых фаз.

На фиг. 1 и 2 показаны схемы контуров первой и второй ступеней искусственной коммутации Ilo известному способу; па фиг. 3 и

4 — то же, по предлагаемому способу.

При известном способе искусственной коммутации па первой ее ступени (см. фиг. 1) ток выкгпочаемой фазы (обмотка 1, вентиль 2)

gìåíüøàåòñÿ от значения, равного выпрямленному току !,ь до нуля благодаря включеншо вспомогательного вентиля 3, в анодной цепи которого установлена предварительно заряженная коммутирующая емкость 4. Начальное напряжение емкости превосходит по величине мгновенное значение э.д.с. е1 вентильной обмотки 1, что обеспечивает отпирание вентиля

3 и нарастание тока i,; в контуре первой ступени искусственной коммутации. Вентиль 2 выключается, когда ток, становится равным

10 току 7,т. Для завершения первой ступени коммутации необходимо, чтобы после выключения вентиля 2 напряжение на его аноде оставалось отрицательным в течение времени, необходимого для восстановления запирающих

15 свойств вентиля.

Вторая ступень коммутации (см. фиг. 2) начинается через некоторое время после окончания первой, когда конденсатор 4 перезарядит20 ся настолько, что напряжение вентиля 5 включаемой фазы станет положительным и вентиль можно отпиреть. В процессе второй ступени коммутации благодаря нарастанию тока т "к ток включаемой фазы (обмотка 6, вентиль 5)

25 умсш.шастся до величины тока 1а.

Таким образом, контур каждой ступени коммутации содержит индуктивность рассеяния L<, и э.д.с. е или е одной фазы трансформатора, чем и определяется мощность коммч.

30 тирующего конденсатора.

При искусственной коммутации по предлагаемому способу на каждой ступени ток изменяется в части обмоток обеих коммутирующих фаз. Обмотки каждой фазы делятся на две, в общем случае не равные части (полуобмотки).

На первой ступени коммутации (см. фиг. 3) при отпирании вспомогательного вентиля коммутация происходит одновременно в двух нижних полуобмотках 1 и б, а на второй ступени (см. фиг. 4), которая начинается после соответствующего перезаряда коммутирующей емкости, — одновременно в двух верхних полуобмотках 7 и 8.

Таким образом, при предлагаемом способе коммутации контур каждой ступени коммутации содержит индуктивность рассеяния и э.д.с. двух полуобмоток трансформатора. Однако поскольку полуобмотки принадлежат к разным фазам трансформатора, то результирующие индуктивность и э.д.с. в контуре коммутации существенно уменьшаются. Благодаря этому уменьшается мощность коммутирующих конденсаторов, что, в свою очередь, повышает коэффициент эффективности схемы, который равен отношению генерируемой вентильным преобразователем реактивной мощности к мощности установленных конденсаторов.

Кроме того, уменьшение мощности коммутирующих конденсаторов при прочих равных условиях способствует улучшению внешней характеристики вентильного преобразователя.

Это объясняется тем, что при малых значениях выпрямленного тока первая ступень коммутации заканчивается быстро, а промежуток времени между концом первой и началом вто402999 рой ступени коммутации увеличивается вследствие медленного протекания процесса перезарлда емкос1и. При этом время протекания тока через основные вентили coi(paLl1àå cë, а через вспомогательный вентиль 3 (для случал искусственной коммутации по известному способу) — увеличиваетсл, вследствие чего напряжение на выходе преобразователя повышастсл и определяется, главным образом, на10 прлжением коммутирующего конденсатора.

Внешняя характеристика преобразователя при малых выпрямленных токах имеет низкуюжесткость и не позволяет из-за этого получить значительную величину напряжения в инвер15 торном режиме, что ограничивает диапазон регулирования напряжения при заданном диапазоне изменения выпрямленного тока или диапазон допустимых изменений тока при заданном диапазоне регулирования напряжения.

Предмет изобретения

Способ двуступенчатой емкостной коммутации в управляемом вентильном преобразова25 теле, содержащем трансформатор, вентильные обмотки которого в каждой фазе разделены па две части, коммутирующие управляемые вентили и конденсаторы, отлича>ощийся тем, что, с целью уменьшения емкости коммутиру30 ющих конденсаторов, на первой ступени искусственной коммутации осуществляют одновременную коммутацию тока в одной части вентильных обмоток коммутируемых фаз, а на второй ступени — в другой части обмоток

35 тех же коммутируемых фаз.

I (г б

1 (1

З Е, т,ср

I 4

Редактор А. Пейсоченко

Составитель Г. Вотчицев

Текред Л. Богданова Корректор T. Добровольская

Заказ 515i5 Изд, ¹ 2091 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., и. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2