Компенсированный преобразователь переменного напряжения в постоянное и обратно

 

О П И С А Н И Е )752703

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсккх

Соцкалкстнческих

Республик

» (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 06.03.78(21) 2586766/24-07 (5) ) Щ. Кл с прнсоелкненнем заявки М

Н 02 М 7/72

Гееудеротееииый кекитет (23) Приоритет еа долек изобретений. и открытий

Опубликовано 30.07.80. Бюллетень .% 28

Дата опубликования описания 31.07.80 (53) УДК621.314. .6 3 2 (0 88.8 ) (72) Авторы изобретения

Ю. И. Хохпов и C. H. Кукушкин

Чепябинский политехнический институт им., Лейинского комсомола (7l) Заявитель (54) КОМПЕНСИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ И ОБРАТНО

Изобретение относится к силовой преобразоватепьной технике и может быть использовано в любой отраспи народного хозяйства, гае требуется как нереверсив ное, так и реверсивное питание потребителя выпрямленным током. Оно может быть использовано и дпя обратного преобразования постоянного тока в переменный.

Известен оаномостовой нереверсивный компенсированный преобразоватепь с поо10 пеаоватепьным вкпючением конаенсаторов между вторичной обмоткой трансформатора и выпрямитепьным мостом (lj.

Данный преобразователь не обеспечивает реверсивного питания потребителя пос»

15 тоянным током и имеет низкий коэффициент использования коммутирующих конденсаторов из-за однократной частоты напряжения на них. Известно, что с повькпением частоты напряжения на коммутирующих конденсаторах эффективность испопьзования их возрастает.

Известен также оаномостовой нереверсивный компенсированный преобразоватепь

2 с двойной частотой напряжения на коммутирующих конденсаторах $2j .

Этот преобразователь обеспечивает двойную частоту напряжения на конаенсаторах в режиме оаноступенчатой искусственной коммутации вентилей при напичии одного выпрямитепьного моста. Поспеанее является весьма важным достоинством, посжопьку это позволяет получить высокую эффективность испопьзования коммутирующих конденсаторов в широко распространенных оаномостовых преобразователях.

Однако он имеет весьма сзтожное конструктивное исполнение, поскольку преаус. матривает включение компенсирующего устройства внутрь выпрямитепьного моста, .требуется, аовопьно большая установленная мощность реактора, не обеспечивается реверсивное питание потребителя выпрямленным током.

Наиболее близким к преппоженному изобретению является компенсированный преобразователь переменного напря жения в постоянное и обратно, сопержаший трано3 752 703 4 йне" мере одной трех- обраэователем с двойной частотой напряжеформатор с, по кра неи р, фазной вторичной обмоткой, к которой под- ния на конденсаторах. Он содержит силоключен выпрямитель, собранный на управ- вой трансформатор 1, первую группу встречляемых вентилях по тр х о трехфазной мостовой но включенных управляемых вентилей выпрясхеме, и компенсирующее устройство, соо- мительного моста 2, вторую группу встречтоящее из конденсаторной батареи, разде- но включенных управляемых вентилей 3, ленной на две группы и д е ппы и реактора, на стер. конденсаторную батарею 4, трехфазный жнях которого расположены две трехфаз- реактор 5, рабочие обмотки 6 и 7, обраные обмотки, одна иэ которых соединена зукщие зигзаг, включенный в первую групв прямой зигзаг и подключена началами щ пу вентилей, рабочие обмотки реактора 8 к соответствующим анодам управляемых и 9, образующие зигзаг, включенный во вентилей анодной группы выпрямителя, дру- вторую группу вентилей, согласующую обгая - соединена в обратный зигзаг и поа- мотку ключена концами к соответствующим ка- Преобразователь работает следующим толам управляемых вентилей катодной образом. группы выпрямителя, а нулевые точки зиг- При прямом направлении тока работазагов образуют выходные вывоцы (3$. ют управляемые вентили групп 2 и 3 преОднако этот пРеобРазователь не обео- образователя прямого направления, причем, печивает согласования коммутирующего и каждый вентиль проводит ток в течение номинального напряжений конденсаторов, 2р 120 (без учета угла коммутации). Венчто приводит к снижению КПД компенси- тили одной и той же фазы, принадлежащие рующего устройства. соответственно 2 и 3 групп пп ам я в ля ются

11ель изобретения — повышение Kill . противофазными, т.е. Работают со сдвигом компенсирующего устройства преобразова- в 180 . Токи этих вентилей наводят в теля. д каждом стержне реактора 5 магнитный

Указанная цель достигается тем, что поток двойной частоты. В других стержнях в комп енсированном преобразователе пере- имеет место аналогичная картина, но пои а 120 менного напряжения в постоянное и обрат- токи сдвигаются во времени на + но, содержащем трансформатор с, по край- ти потоки наводят в рабочих обмотках ней мере, одной трехфазной вторичной об- 5р реактора 6, 7, 8 и 9 напряжение двоймоткой, к которой подключен выпрямитель ной частоты. Благодаря этому напряжения собранный на управляемых вентилях по на конденсаторах изменяются с двойной трехфазной мостовой схеме, и компенсиру-, астотой. Эти напряжения, как и в обыч-. кхцее Устройств, состоЯщее из конденса- ных компенсированных преобразователях, тоРной батаРеи, Разделеой на две ГРУП- 35 BBomTm в конуры коммутации вент ей, - " Р - Р " - Р " Рого Рас- благода я чему обеспечивается искусстположены две трехфазные обмотки, одна венная коммутация вентилей. Преобраэоваиэ которых соединена в прямой зигзаг и тель работает в компенсированном режиподключена началами к соответствующим ме, обеспечивая нереверсивное питание анодам УПРав" ем вентилей аноаной 40 потр би ля Рямьп о . группы выпрямителя, другая — соединена в обратный зигзаг и подключена концами 1lpH обратном направлении выпрямленк соответствующим катодам управляемых ного тока работают управляемые вентили вентилей катодной группы выпрямителя, а обратного направления, для чего импульнулевые точки эиГзагов образуют выход 45 сами управления закрываются вентили, ные выводы, - каждая группа конденсатор- Работающие при прямом направлении тока. ной батареи подключена к соответствующим При этом, нагрузка будет обтекаться тоточкам соединения реактора с управляемысоединения реактора с управляемы- ком обратного направления. Реверсивное ми вентилями выпрямителя через введен- питание нагрузки обеспечивается поперьн ю согласующую трехфазную обмотку, рао- менной Работой вентилей прямого и обРатположенную на стержнях магнитопровода ного направлений. реактора компенсирующего устройства. Если коммутирующее напряжение (действительное рабочее напряжение конНа фиг. 1 дана схема предлагаемого денсаторов, входящее в контуры коммупре разователя; на иг.

55 тации вентилей) и номинальное напряжевариантов. ние конденсаторов близки по величине, Компенсированный преобразователь пе- то реактор содержит лишь рабочие обмотременного напряжения в постоянное и об- ки. Если эти напряжения существенно ратно (фиг. 1) является одномостовым пре- отличаются, то конденсаторная батарея

5 752 чодключается через трехфазную согла ующую обмотку, которая увеличивает мощность реактора, состоящего только нз четырех рабочих обмоток, существенно меньше, чем аополнительная обмотка. электрически не связанная с рабочими обмотками, так как если дополнительная обмотка электрически не связана с рабочими обмотками, аля подключения конаенсаторов используется трансформаторная связь. В предлагаемом и преобразователе эта связь автотрансформаторная. Поэтому мощность реактора предлагаемого преобразователя паже в случае поаключения конденсаторной батареи через согласующую обмотку меньше, 1 и, следовательно, выше КПД компенсирующего устройства.

Слеаует отметить, что конденсаторная батарея может быть поаключена лишь с одной стороны выпрямительного моста 26 (фйг. 2). При этом устройство работает аналогичным образом. фо рму да изобретения 15

Компенсированный преобразователь переменного напряжения в постоянное и обратно, сопержаций трансформатор с, по крайней мере, одной трехфазной вторичной Зо обмоткой, к которой подключен выпрямитель, собранный на управляемых вентйлях по трехфазной мостовой схеме, и компен703 6 сирующее устройство, состоящее из конпенсаторной батареи, разделенной на аве группы и реактора, на стержнях которого расположены аве трехфазные обмотки, опна из которых соединена в прямой зигзаг и попключена наЧалами к соответствующим аноаам управляемых вентилей аноаной группы выпря мителя, другая — соединена в обратный зигзаг и поаключена концами к соответствующим катоаам управляемых вентилей катоаной группы выпрямителя, а нулевые точки зигзагов образуют выходные вывоаы, отличающийся тем; что, с цепью повышения КПД, каждая группа конденсаторной батареи подключена к соответствующим точкам соединения реактора с управляемыми вентилями выпрями-. теля через ввеаенную согласующую трехфазную обмотку, расположенную на стерж-. нях магнитопровоаа реактора компенсирукхаего устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Глинтерник С.Р. Электромагнитные процессы и режимы мощных статических преобразователей. Л., Наука, 1 96 Я, с. 7, рис. 1, 2. Баев A.В. и ар. Вентильные преобразователи с конденсаторами в силовьк цепях, М., Энергия, 1969, с. 45, рис.

1-1 2.

3. Авюрское свипетельство СССР по заявке N 2489271/24-07.

752703 !

I ! ! .! ! !

Составитель Л. Устинкина

Реаактор Н. Зинзикова Темро А. Шепанскаа Корректор Ю. Макаренко

Заказ 4760/16 Тираж 783 Нопписное

ЦНИИПИ Госупарственного комитета СССР по лелем изобретений и открьпий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгорол, ул. Проектная, .4