Непосредственный тиристорный преобразователь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

«i>748722 . (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1904.74 (21) 2018418/24-07 (51) М. К.

Н 02 И 5/02 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621. 314..26(088 .8) Опубликовано 150780, Бюллетень ¹ 26

Дата опубликования описания 150780

1 (72) Авторы изобретения

В.Т. Загорский, Ю.Д. Козляев, Г.Ш. Дворкина и Е .Г. Алаев

Новосибирский электротехнический институт связи (71) 3а яв итель . (54) НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение отсносится к преобразовательной технике, а именно к непосредственным преобразователям частоты, выпрямителям и инверторам с однополярными устройствами принудительной коммутации с независимым зарядом коммутирующего конденсатора.

Известны непосредственные тиристорные преобразователи частоты с однополярными устройствами принудительной коммутации, каждое из которых представляет собой коммутирую- . щую СС-цепь с отдельной цепью заряда коммутирующего конденсатора, (1) .

Недостаток таких преобразователей заключается в непрерывном накоплении избыточного заряда на коммутирука(их конденсаторах.

Известны схемы сброса избыточной энергии заряда коммутирующего конденсатора в источник питания с помощью дополнительной обмотки на коммутирующем дросселе, подключенной к источнику через обратный диод.

Однако в таких схемах напряжение на коммутирующем конденсаторе принципиально выше напряжения источника питания и, кроме Того, может быть применено только в случаях, когда источник обладает обратной проводимостью.

Известны также скемы тиристорных преобразователей с увеличением рассеяния энергии в коммутирующих кон турах эа счет введения дополнитель- ных сопротивлений шунтирующих заряжающйе тиристоры.

tð Известен также непосредственный тиристорный преобразователь, содержащий в каждой фазе токоограничивающий,дроссель, включенный между двумя .линейными тиристорными группами и снабженный двумя однополярными устройстьами принудительной коммутации, каждое из которых представляет"собой последовательно соединенные заряжающий тиристор и коммутирующую (С-цепь, являющийся прототипом (2) .

Известен также непосредственный преобразователь частоты с токоограничивающими дросселями, включенными.между линейными группами основных тиристоров преобразователя и снабженных дополнительными обмотками (3).

Перечисленные схемы не обеспечивают ограничения иэбыточнбго заря748722

ЗО

Формула изобретения да коммутирующего конденсатора и приводят к завышению их установленной мощности и к увеличению коммутационных потерь.

Целью описываемого изобретения является снижение установленной мощности коммутирующих элементов.

Цель достигается благодаря тому, что указанные дополнительные обмотки токоограничивающих дросселей включены через обратный диод параллельно цепи, состоящей из коммутирующего дросселя и заряжающего тиристора.

На чертеже приведена принципиальная схема описываемого непосредственно тиристорного преобразователя с принудительной коммутацией.

Непосредственный тиристорный ripe" образователь состоит из катодных и анодных групп основных тиристоров

1-6, между которыми включены токоограничивающие дроссели 7-9; двух однополярных устройств принудительной коммутации 10 11, соединенных с питающей сетью вентильными группами 12, 13, и конденсатора фильтра

14. Каждое из однополярных устройств принудительной коммутации состоит иэ дросселя 15 с отпайкой, коммутирующего тиристора 16, шунтированного> цепью 17 из резистора и обратного диода, заряжающего тиристора

18 и коммутирующей LC-цепи, состоящей из конденсатора 1 9 и дросселя

20. Токоограничивающие дроссели снабжены вторичными обмотками 21, 22, включенными параллельно коммутирующим дросселям и заряжающим тиристорам через обратные диоды

23, 24.

То коограничив ак>щие дроссели 7-9 могут быть выполненными как s однофазном, так и в трехфазном варианте. При этом принцип действия остается неизменным.

В связи с тем, что направления

ЭДС самоиндукции в токаограничивающих дросселях не зависят от того какие группы работают катодные или анодные и всегда направлены справа налево, рассмотрим принцип действия предлагаемого изобретения на примере коммутации катодйых групп тиристоров.

Для коммутации катодных групп включается коммутирукщий тиристор

1ф, через который происходит разряд предварительно заряженного коммутирующего конденсатора 19.

При этом к запираемому основно- му тиристору катодной группы прикладывается ЭДС левой полуобмотки дросселя 15, составляющей некоторую часть ЭДС коммутирующего дросселя .20. В тот мсйчент, когда ток конденсатора 19 снизится до величины тока нагрузки и ток через цепь 17 упадет до нуля, :включается заряжающий тиристор 18, обеспечивающий дозаряд коммутирующего конденсатора 19 с полярностью плюс слева, минус справа.

В тот момент, когда напряжение на коммутирующем конденсаторе до стигает величины большей ЭДС источника питания, ЭДС коммутирующего дросселя меняет свой знак и оказывается направленной согласно с проводимостью заряжающего тиристора

18 и диода 23. Через этот тиристор

l8 и диод 23 ЭДС коммутирующего дросселя оказывается приложенной к обмотке 21, намотанной на тот же сердечник, что и обмотки дросселей

7-9, на которых наводится ЭДС, направленная согласно с током нагрузки.

При этом часть энергии коммутирующего дросселя сбрасывается в нагрузку, что снижает величину избыточной энергии, отдаваемой дросселем конденсатору. Разность между напряже нием заряженного конденсатора и ЭДС источника через обратный диод 23 также приложена к обмотке 21, что обеспечивает сброс з нагрузку значительной части избыточной энергии конденс атора.

Таким образом, напряжение на конденсаторе устанавливается на уровне

ЭДС источника, независимо от величины тока нагрузки, а коммутационные потери энергии и установленная мощнос т ь об орудов ани я з н ачит ель но снижаются.

Кроме того, за счет того, что после каждой коммутации к нагрузке прикладывается дополнительный импульс напряжения, происходит улучшение гармонического состава выходного напряжения и уменьшение обла-. сти прерывистых токов на низких частотах в случае двигательной нагрузки преобразователя.

Непосредственный тиристорный преобразователь, содержащий в каждой фазе токоограничивающий дроссель, включенный между двумя линейными тиристорными группами и снабженный дополнительной обмоткой, каждая из которых связана с одним из двух однополярных устройств принудительйой коммутации, каждое из которых представляет собой пбследовательно соединенные заряжающий тиристор и коммутирующую 4g -цепь, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью снижения установленной мощности коммутирукнцих элементов, каждая из укаэанных дополнительных обмоток включена через Обратный диод параллельно цепи, состоящей из коммутирующего дросселя и заряжающего.тиристора.

74В722

Составитель Е; Дорошин

Редактор Кузнецова Техред М. Петко Корректор М. Коста

Заказ 4257/46 Тираж 783 Подпис ное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 311364, кл. Н 02 Р 1 3/16, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 457153, кл. Н 02 М 7/52, 1975 ° .

3. Авторское свидетельство СССР по заявке В 1903565/07, кл. Н 02 М 5/27 10.04.73.