Трехфазный преобразователь перемен-ного toka b постоянный

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сотов Соеетсмик

Социалистичесиик

Республик (u>807463 (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9 729 781 (22) Заявлено 170778 (21) 2643404/24-07 с присоединением заявки ¹ (51)M. Кл.

Н 02 М 7/12

Государственный комитет

СССР

ll0 дмам изобретений н открытий (23) Приоритет (53) УАК е21.314.. 362 (088 ° 8 ) Опубликовано 230281. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 230281 (72) Автор изобретения

Ю.С.Игольников

l

Мордовский государственный университет Ьр.-. им. Н.П.Огарева (71) Заявитель (54) ТРЕХФАЗНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ

Изобретение относится к преобра.зовательной технике и может быть использовано для, питания потребителей постоянного тока. .. По оСновному авт. св. 9 729781 известен трехфазный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, к трехфазной вторичной обмотке которого подключен неуправляемый выпрямитель, а .к каждой фазе трехфазной первичной обмотки подключена общая точка цепочки нэ двух управляемых вентилей, причем одноименные электроды одних управляемых вентилей этой группы объединены и их общая точка подключена к первому концу сглаживающего дросселя, а объЕдиненные электродЫ другой группы управляемых вентилей, введенных по числу фаз и включенных согласно-последовательно со свободчыми электродами управляемых вентилей первой группы, подключены ко второму концу сглаживающего дросселя (11.

Недостатком этого устройства является то, что точки соединения основных и дополнительных управляемых вентилей непосредственно образуют входные выводы для подключения питающей сети. При таком включении первичной обмотки и питающей сети, в . случае одновременного открытия управ..ляемых вентилей, подключенных к данной фазе первичной обмотки, например, вследствие наличия систематической помехи, образуется цепь короткого замыкания, в которую в конкретный момент времени могут входить: фаза А питающей сети, тиристоры, связанные с одной из фаз первичной обмотки, сглаживающий дроссель, тиристор дополнительной группы, фаза В или С сети.

15 Цель изобретения — повышение надежности работы преобразователя при наличии случайных помех в цепи управления тиристоров.

Поставленная цель достигается тем, 20 что в трехфаэном преобразователе переменного тока в постоянный, содержащем трансформ(атор, к трехфаэной вторичной обмотке которого подключен неуправляемый выпрямитель, а к каждой фазе трехфазной первичной обмотки подключена общая точка цепочки из двух управляеьых вентилей, причем одноименные электроды одних управляемых вентилей этой группы объединены и их об30 щая точка подключена к первому концу

807463 сглаживающего дросселя, а объединенные электроды другой группы управляемых вентилей, введенных по числу фаз и включенных согласно-последовательно со свободными электродами управляемых вентилей первой группы подключены ко второму концу сглаживающего дросселя, трансформатор дополнительно снабжен трехфазной первичной обмоткой, включенной между входными зажимами и точками соединения электродов вентилей первой и второй групп.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема преобразователя;на фиг.2 —. диаграммы фазных напряжений питающей сети. U; фазные токи первичных обмоток 1+, i>, анодные токи управляемых вентилей 1; анодные токи неуправляемых вентилей ig.

Схема содержит трехфазный трансформатор 1 с двумя группами первичных обмоток 2 и 3, вторичные обмотки 20

4, управляемые вентила и диоды. В качестве управляемых вентилей исполь- . зуют тиристоры 5 — 13.. Между входными выводами А, В и С питающей сети и общими точками согласно и последова- д5 тельно соединенных тиристоров 5 и 8, б и 9, 7 и 10 включены фазы дополнительных первичных обмоток группы 2.

Первичные обмотки группы 3 соединены в треугольник и выводами С, A и В подключены соответственно к общим точкам соединения тиристоров 8 и ll

9 и 12, 10 и 13. Сглаживающий дроссель 14 подключен к выходу моста, образованного тиристорами 5-13. Вторичные обмотки 4, соединенные, например в шестифазную звезду,подключены к диодам 15-20, а к нулевой точке звезды и общей точке соединения диодов, включена нагрузка 21. B установившемся режиме коммутация 40 тона тиристорами происходит в сооТветствии с заданным углом регулирования ж и мгновейными значениями фазных напряжений питающей сети (фиг.2a).

Устройство работает следующим об- 4 . разом, Рассмотрим работу схемы, начиная, с момента времени t<, когда ток проводят фазы А и В. При этом цепь прохождения тока следующаяг зажим фазы $Q

A питающей сети, обмотка AX тиристор 8, две параллельные цепи треугольника 3; обмотка С Е и последовательно соединенные обмотки У В и

X A тиристор 12, сглаживающий дроссель 14, тиристор б, обмотка УВ зажим В питающей сети. При достаточно большом значении индуктивности сглаживающего дросселя 14 ток, протекающий по первичным обмоткам, имеет гладкую форму(фиг.2б), поскольку сглажи- 49 вающий дроссель 4 можно рассматривать как источник тока. Соответственно имеет гладкую форму и кривая тока вторичных обмоток. Так как в первичной цепи ток протекает по обмоткам, рас- 65 положенным на всех трех стержнях, во вторичной цепи ток также проходит од овременно по трем обмоткам, расположенным на этих стержнях и связанных с ними диодами. Так, начиная с момента tq во вторичнои цепи ток проходит по обмоткам х,г и в, а также связанным с ними диодам 16, 18 и 20.

Амплитуда тока через диоды и обмотки определяется из условия равенства результирующих ампервитков первичных обмоток ампервиткам вторичной обмотки. При этом следует учитывать, что, если по обмотке AX протекает ток амплитуды I то в обмотке С Z величина тока равна 2/3 Уо, а в обмотках У В и Х А — 1/3 1, (для интервала t -t ) .

В момент времени t< включаются тиристоры 7 и 13 и происходит коммутация тока с тиристоров 6 и 12 на тиристоры 7 и 13. При этом вступает в работу фаза С питающей сети, и ток проходит по цепи: зажим A питающей сети, обмотка АХ, тиристор 8, параллельные цепи обмоток У В и С Е

А Х, тиристор 13, сглаживающий дроссель 14, тиристор 7, обмотка БС зажим С питающей сети.

В момент времени 3= - включается

2 тиристор 9, и. ток проходит от зажима

В питающей сети через обмотку ВУ, тиристор 9, параллельные цепи обмоток A Õ и Е С вЂ” У В тиристор 13, сглаживающий дроссель 14, тиристор

7, обмотка ZC, зажим С питающей сети. B момент времени t4 тиристоры.5 и ll включаются, а тиристоры 7 и 13 выключаются. С момента времени начинает проводить фаза CZ и тиристор 10, а тиристор 9 — выключается.

В дальнейшем процессы коммутации повторяются.

В любой момент времени ток нагрузки d складывается иэ анодных токов трех одновременно проводящих диодов.

Так на интервале t д — t (фиг. 2г) диод 18 проводит 1/2 И, а диоды 16 и 17 — по 1/4 Id. Неравные значения анодных токов диодов возможны в связи с тем, что задающей цепью в рабо те преобразователя является первичная, в которой действует генератор тока. Связь между током I 0, проте кающим через дроссель 14, и током

Id устанавливается соотношением

3 Id а

О я где К вЂ” коэффициент трансформации фазы одной из групп обмоток 2 и 3 по отношению ко вторичной.

При случайном одновременном открытии тиристоров, связанных с двуия фазами треугольника, например 11 я 8, в цепь протекания тока наряду с дросселем 14 оказываются включен- . ными две обмотки группы 2 AX u BY

80746 3

ВНИИПИ Заказ 309/83 Тираж 741 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 или CZ. Поэтому напряжение питающей сети прикладывается к этим обмоткам в то же время, как в известном преобразователе, при такой ситуации напряжение сети прикладывается только к сглаживающему дросселю 14, и при его конечной величине вызывает резкое нарастание тока короткого за- . мыкания через тиристоры.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает более высокой надеж ностью в работе при наличии случайных помех в цепи управления тиристоров.

Я Д С

Формула изобретения

Трехфазный преобразователь переменного тока в.постоянный по авт. св.

9729781,отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, трансформатор дополнительно снабжен трехфазной первичной обмоткой, включенной между входными зажимами и точками соединения электродов вентилей первой и второй групп.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 729781, кл. Н 02 С 7/12, 197б.