Статический преобразователь переменного тока

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 575749 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.03.71 (21) 1631584/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.10.77. Бюллетень №37 (45) Дата опубликования описания26.10.77 (51) М. Кл.

Н 02 М 7/155

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314.57 (088. 8) (72) Автор изобретения

А. Н. Абрамов (71) Заявитель

Новосибирский электротехнический институт (54) СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к области преобразовательной техники и предназначено для улучшения коэффициента мощности двухполупериодного преобразователя с нулевым выводом, широко применяемого в электроприводе постоянного тока.

Известные статические преобразователи переменного тока, выполненные в виде двухполупериодных схем с выводами средней точки трансформатора и с узлом искусственной коммутации (1) могут эффективно улучшать коэффициент мощности в выпрямительном или в инверторном режиме. При переходе с одного режима на другой возникает необходимость переключений в силовой цепи, что усложняет устройство и снижает его надежность.

Известен также двухполупериодный преобразователь с искусственной коммутацией (2), в котором узел коммутации включен параллельно выходным зажимам преобразователя и состоит из последовательно соединенных управляемого вентиля и конденсатора, шунтированного цепью из последовательно соединенных дросселя и вентиля. Это позволяет улучшить коэффициент мощности в выпрямительном и инверторном режимах без переключений в силовой цепи. Недостатки этого преобразователя заключаются в том, что, во-первых, частота переменного напряжения коммутирующего конденсатора вдвое больше частоты сети, что увеличивает установленную мощность конденсатора, и, во-вторых, обратное напряжение на силовом вентиле, выходящем из работы, прикладывается только после коммутации тока в полуобмотке трансформатора, что снижает надежность коммутации.

Эти недостатки устранены в другом известном статическом преобразователе переменного

10 тока (3), содержащем два силовых управляемых вентиля, одни одноименные электроды которых связаны с выводами источника питания, а другие одноименные электроды объединены, коммутирующие управляемые вентили, подключенные одними одноименными электродами к объединенным электродам силовых вентилей, и коммутирующий конденсатор. К недостаткам этого преобразователя можно отнести сложность, так как, кроме указанных элементов; он содержит коммутирующий дроссель, два дополнительных управляемых и два неуправляемых

«обратных» вентиля, а также большую установленную мощность из-за накопления энергии в контуре коммутации при работе в выпрямительном или инверторном режиме, что приводит к сильному возрастанию напряжения на конден25 саторе и других элементах схемы.

575749

4 (вентиль 8, конденсатор 6, управляемый вентиль 4) обесточиваются, и весь ток нагрузки проходит через силовой вентиль 2 (ток i на фиг. 2 а). Конденсатор подготовлен к очередной коммутации.

В инверторном режиме устройство работает аналогично (фиг. 2 б).

Таким образом, предложенный преобразователь проще прототипа, и в нем отсутствует эффект возрастания энергии в конденсаторе от коммутации к коммутации, что уменьшает напряжение на конденсаторе и других элементах схемы, т.е. уменьшает их установленную мощность.

Целью изобретения является упрощение преобразователя и уменьшение его установленной мощности.

Эта цель достигается тем, что коммутирующий конденсатор включен между другими одноименными электродами коммутирующих управляемых вентилей, причем эти электроды через неуправляемые вентили связаны с выводами источника питания.

Схема предлагаемого преобразователя приведена на фиг. 1; на фиг. 2 — временные диаг 0 раммы напряжений в выпрямительном (а) и инверторном (б) режимах.

Схема содержит трансформатор 1 с выводом нулевой (средней) точки, два силовых управляемых вентиля 2 и 3, два коммутирующих управляемых вентиля 4 и 5, коммутирующий конденсатор 6, два неуправляемых вентиля

7 и 8, и цепь нагрузки в виде электродвигателя

9 и сглаживающего д осселя 10.

1 должен восстановить свои запирающие свойства. В момент tq напряжение на конденсаторе становится больше линейного напряжения („+ E ), и включается силовой вентиль 2. 35

С целью увеличения напряжения на конденсаторе и повышения устойчивости коммутации при перегрузке включение основного вентиля может быть задержано. В интервале 1 „ происходит коммутация тока с одной вторичной обмотки трансформатора на другую. После .этой коммутации элементы узла коммутации

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Метелкин Б. А. О применении искусственной коммутации тока в двухполупериодных схемах с нулевым выводом, «Электротехника», № 3, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР № 205934 от 20.06.66.

3. Бедфорд, Хофт.Теория автономных инвергоров, рис. 5 — 15, М., «Энергия», 1969 г. р

Статический преобразователь работает сле- Статический преобразователь переменного дующим образом. В выпрямительном режиме тока, содержагций два силовых управляемых (фиг. 2 а) в первом полупериоде до момента 20 вентиля, одни одноименные электроды которых

1 ток двигателя 9 проходит через вентиль 3(ток связаны с выводами для источника питания, 1г на фиг. 2 а), а напряжение на конденсаторе а другие одноименные электроды обьединены, 6 имеет полярность, указанную на фиг. 1. В мо коммутирующие управляемые вентили, подклюмент т, открывается дополнительный вентиль ся ОП01нительный вентиль 4 ченные одними одноименными электродами к к силовому вентил 3 кладыв ется е и ю и икладывается от-ица- объединенным электродам силовых вентилей, тельное напряжение, и ток двигателя пе еходит р е ток двигателя переходит и коммУтиРУющий конденсатоР, отлинаоЩийсЯ (практически мгновенно) с вентиля 3 в цепь не- тем, что, с целью УпРощениЯ и УменьшениЯ управляемый вентиль 8 — коммути ующий кони 8 комм тир ющий кон установленной мощности элементов преобраденсатор 6 — дополнительный вентиль . онельный вентипь 4 Кон зователЯ, коммУтиРУющий конденсатоР вклюденсатор 6 перезаряжается, и в момент чен между другими одноименными электродами на ряжения на контенкоммутирующих управляемых вентилей, причем эти электроды через неуправляемые вентили

3 р ложено обратное напряжение и он связаны с выводами для источника питания. лю 3 приложено о ратное напряжение

Фиг /

575749

/I /г/,//4 г//иг 2

1) гг1114

Составитель Ю. Спивак

Техред О. Луговая Корректор Н. Ковалева

Редактор В. Фельдман

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4047/39 Тираж 917 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобр -гений и открытий

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