Реверсивный выпрямитель с принудительнойкоммутацией
Сеато Советских, Социвлистическии Республик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН И Я К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свпд-ву— (22) Заявлено 18.12.78 (21) 2696397 24-07 с присоединением заявки ".— (23) П р пор итст— (43) Опубликовано 07.03.81. Биiëлетень ¹ 9 (45) Дата опубликования описания (эl) М. Кл. Н 02 М 7/12 Госудгрственнык комитет ао лелем изобретений и открытий (53) УДК 621.314.632 (088 8) (72) Автор изобретения В. Г. Палванов (71) Заявитель (54) РЕВЕРСИВНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ С ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ КОММУТАЦИЕЙ 11зобретение предназначено для питания потребителей постоянного тока, у которых в процессе работы требуется изменять направление тока; в частности, оно может применяться в системах быстродействующего реверсивного электропривода постоянного тока. Известны реверсивные преобразователи переменного тока в постоянный, основанные на использовании схемных аналогов полностью управляемых вентилей с двусторонней проводимостью, представляющих собой диодный мост, в диагональ которого включен управляемый вентиль (тиристор) с устройством принудительного запирания (Ц. Наиболее близким по технической сущности является реверсивный выпрямитель (2), в котором устройство принудительного запирания тиристоров, включенных в диагонали однофазных диодных мостов, состоит из коммутирующих конденсаторов и коммутирующего трансформатора с числом одинаковых обмоток, равным числу фаз выпрямления. Каждая обмотка этого трансформатора включена последовательно с соответствующим тиристором, а конденсаторы включены в диагонали диодных мостов параллельно цепи тиристоров — обмотка коммутирующего трансформатора. Прп включении выпрямителя конденсаторы неработающих в данный момент фаз заряжа1отся черсз диоды однофазных мостов и тиристор работающей фазы до амплитуды линейного напряжения вторичных обмоток питающего трансформатора, а конденсатор работающей фазы остается разряженным. При отпирании тиристора очередной фазы соответствующий конденсатор 1о разряжается через этот тиристор и включенную последовательно с ним обмотку коммутирующего трансформатора. При этом в обмотке коммутирующего трансформатора, включенной последовательно с тиристором предыдущей фазы, индуктируется импульс обратного по направлению тока, что вызывает запирание этого тиристора. Ток нагрузки, протекающий через тиристор предыдущей фазы, начинает протекать через конденсатор этой фазы, а по мере его заряда переходит на очередную фазу. Но в этом выпрямителе не обеспечивается надежное заппранне тиристора предыдущей фазы. Низкая надежность запирания объясняется тем, что ток нагрузки, протекающий в предыдущей фазе через соответствующую обмотку коммутирующего трансформатора, создает однонаправленное подмагничнвание и насыщение магнитопровода 30 этого трансформатора. 811455 Д1)угим педоста ГKoë! иыпрямитс. l H я и.! яются зпачительныс размеры и вес коммутирующего трансформатора, так как его обмотки включены в силовую цепь выпрямителя. Из-за низкого коэффициента связ1! между обмотками коммутирующего трансформатора значительно возрастает требуемая емкость коммутирующих кондснсаторов. Целью настояще о изобрегения является повышение надежности принудительного запирания тиристоров и снижение размеров и веса элементов коммутирующего устройства. Поставленная цель достигается тем, что в реверсивном выпрямителе, содержащем силовой трансформатор, вентильные элементы с двусторонней проводимостью, выполненные в виде однофазного диодного моста с тиристором в диагонали, и устройство принудительной коммутации, состоя. цес из многообмоточного коммутирующего трансформатора и коммутиру юп1их копдснсаторов, коммутирующие цепи в каждой фазе, образовапныс из последовательно включенных коммутирующего конденсатора и соответствуюгцеи оомоткн коммутируюшего трансформатора, включены параллельно с тиристорами между катодами катодной группы и анодами анодной группы диодов одпофазного моста, причем конденсатор каждой цепи шунтировап диодом. включенным встречно диодам однофазпого моста. На чертеже представлена схема реверсивного выпрямителя с принудительной коммутацией на примере трехфазной нулевой схемы выпрямления. Реверсивный выпрямитель состоит из силового трансформатора 1, однофазных диодных мостов 2 с тиристорами 3, включенными в диагонали мостов, коммутирующих конденсаторов 4, коммутирующего трансформатора 5 с числом обмоток, равным числу фаз выпрямления, и диодов б, шунтирующих коммутирующие конденсаторы. Нагрузкой выпрямителя в приведенной на чертеже схеме является электродвигатель постоянного тока 7. При работе выпрямителя коммутирующие конденсаторы во всех фазах с запертыми тиристорами заряжаются через диоды однофазных мостов и открытый тиристор работающей фазы до амплитуды линейного напряжения вторичных обмоток силового трансформатора. Коммутирующий конденсатор работающей в данный момент фазы разряжен. При отпирании тиристора очередной фазы коммутирующий конденсатор этой фазы разряжается через тиристор и обмотку коммутирующего трансформатора, причем в обмотке этого трансформатора, находящейся в предыдущей фазе, индуктируется импульс тока. Этот ток протекает через разряженный конденсатор и откры4 тый тиристор предыдущей фазы вс 1рсчно его току. После запирания этого тиристора индуктнрусмый ток продолжает протекать через 5 конденсатор и диоды однофазпого моста. Благодаря этому энергия, запасенная в конденсаторе очередной фазы, почти полностью (за вычетом потерь в активных сопротивлениях элементов схемы) переходит в конденсатор предыдущей фазы. По мерс заряда этого конденсатора происходит уменьшение тока в предыдущей фазе силогого трансформатора и увеличение тока в очередной фазе. Благодаря диодам, шунтирующим коммутирующие конденсаторы, ис-! 5 ключается обратный резонансный перезаряд конденсатора очередной фазы после того как его напряжение снижается до нуля. Ток нагрузки не протекает через обмотки коммутирующего трансформатора, и его магпитопровод ие насыщается. Благодаря этому коэффициент связи между обмотками коммутирующего трансформатора бли.-ок к сдинице. В процессе коммутации импульс тока, индуктируемый в обмотке прс25 дыдущей фазы, практически равен току конденсатора очередной фазы, чем обеспечивается надежное запирапие предыдущей фазы. Мощность коммутирующего трансформатора оказывается небольшой, так как 30 ток по его обмоткам протекает очень короткое время при разряде конденсатора очередной фазы. Благодаря хорошей трансформации тока разряда конденсатора емкость коммутирующих конденсаторов мо35 жст быть выбрана минимальной по условиям надежной коммутации. Формула изобретения РсверсивEiый выпря м итель с пр И 1 !уди Tåë ьной коммутацией, содержащий силовой трансформатор, вентильные элементы с двусторонней проводимостью, выполненные 45 13 виде однофазного моста с тиристором в его диагонали, и устройство принудительной коммутации, состоящее из многообмоточного ко>!мут!!руюшсго трансформатора и коммутирующих конденсаторов, о т л и50 ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения надежности принудительного запирания тиристоров и снижения размеров и веса элементов коммутирующего устройства, коммутирующие цепи в каждой фазе, об55 разованные путем последоватсльного соединения коммутирующего конденсатора и соответствующей обмотки коммутирующего трансформатора, включены параллельно с соответствующими тиристорами между ка60 тодами катодной группы диодов однофазного моста и анодами анодной группы этого моста, причем конденсатор каждой коммутирующей цепи шунтирован диодом, включенным встречно диодам однофазного 65 моста. 811455 Составитель Ю. Андреев Техред P. Беркович I åäàêTîð Б. Федотов корректор Л. Слепая Заказ 1436 Изд. № 182 Тирам 749 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Загорская типография Упрполиграфпздата . 1особлнсполкома Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Ж 51711б, кл. Н 02 М 5/10, 1976. 2. грузиков В. С., Алексеев К. А. Тиристориый возбудитель с искусственной коммутацией в схеме электропривода нажимного устройства стана 1150, Известия, Электромеханика, 1971, K 1 (прототип).
