Регулятор трехфазного переменного напряжения

 

Союз Советски«

Социалистически«

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iii917187 (61) Дополнительное к авт. синд-ву Р 39373б (22) Зая влеио 05.09.80 (21) 2980372/24 07 с присоединением заявки РЙ— (5l )h4. Кл.

G 05 F 5/00

Н 02 М 5/257.

1ооударстаа««мй кои«тат

ССЕР

/ ао делам «зобрете««й и открытий (28) Приоритет

Опубликовано 3003 82. Ькэллетень М 12

Дата опубликования описания (53) УДК Ы1.31б. .722 (088.8) (72) Авторы изобретения

Р. П. Карташов, В. И. Попенко ( (3

1 (71) Заявитель (54) РЕГУЛ5П;ОР ТРЕХФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам силовой преобразовательной техники и промышленной электроники, используемым для ре, шения задач стабмлизации, регулирования, ° симметрирования и коммутации переменных токов и напряжений.

По основному авт. св. И 39373б известен регулятор трехфазного переменного напряжения, соцержаций три диодно-тиристориых ключа, три распределительных диода, катоды которых соединены с катодами тиристоров диодно-тиристорных ключей, а обьединениые аноды — с катодом коммутирующего тиристоре, коммутирующие конденсатор и дроссель, зарядный тиристор, трехфазный выпрямительный мост, закорачиваемый вторым птунтирую щим тиристором, при этом анод коммутирук щего тиристора подключен к катоду зарядного тиристора и через коммутирующий конденсатор и дроссель к минусовому отводу трехфазного выпрямительиого моста, к шпосовому выводу которого подключен анод зарядного тиристора (1) .

Для принудительной коммутации силовых тиристоров, входящих в состав диодно-тиристорных ключей, в таком регуляторе. путем подачи импульсов управления включаются коммутирующий и шунтирующий тиристоры.

При этом благодаря нндуктивностям сети, сначала, в течение времени Фк, одновременно по всем трем распределительным диодам и трем силовым диодам, входящим в состав диодно-тиристорных ключей, и цепи, включающей вьптрямительный мост, шунтирующий тиристор, коммутирующую цепочку и коммутирукяций тиристор, проходят импульс тока коммутации. В результате этого осуществляется выключение силовых тиристоров, Затем при снижении тока коммутации ниже коммутируемого тока импульс тока коммутации проходит уже через один из распределительных диодов и цепь, включающую питающую сеть, силовые диоды, входящие в состав диодно-тиристориых ключей и выпрямительиого моста, и шунтирующий тиристор.

В результате этого происходит переэаряд коммутирующего конденсатора. Для коммутации

7187

3 91 тиристора, шунтирующего диодный выпрямительный мост, включаются тиристоры диодно-тиристорных ключей и зарядный тиристор.

При этом благодаря индуктивности сети сначала, в течение времени t импульс коммутации проходит по всем диодам выпрямительного моста, осуществляя выключение шунтирующего тиристора, затем через выпрямительный диодный мост происходит заряд коммутирующего конденсатора. Во время этого заряда за счет энергии, поступающей от сети питания, в коммутирующем конденсаторе накапливается излишек энергии, что при,водит к завышению установленной мощности (масса, габариты, стоимость) элементов коммутирующей цепочки, перенапряжениям на элементах устройства и снижению его

КПД.

Цель изобретения — снижение установленной мощности коммутирующего конденсатора и коммутирующего дросселя, а также повышение КПД регулятора за счет сокращения числа элементов, по которым одновременно протекает импульс тока коммутации, Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве диод в каждом иэ диодно-тиристорных ключей выполнен управляемым.

В результате импульс тока коммутации одновременно проходит не через три, а лишь через один или два силовых тиристора вентильных ключей, что позволяет существенно снизить требуемый для коммутации заряд.

Объясняется это тем, что в трехпроводной трехфазной системе протекание тока в одном направлении возможно одновременно лишь в одном или двух проводах, Поэтому в регуляторе на силовых вентильных ключах, составленных из встречно-параллельных тиристоров, в любой момент времени s одну сторону проводят лишь один или два силовых тиристора, через которые по соответствующим распределительным диодам и может пройти импульс тока, коммутации.

На фнг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 — эпюры импульсов управления; на фиг..3 — эпюры напряжений питающей сети и нагрузки.

Регулятор трехфазного переменного напряжения содержит силовую цепь, включающую демпфирующие дроссели 1 и тиристорные силовые ключи 2, составленные иэ встречно параллельных тиристоров и включенные последовательно между входными и выходными зажимами регулятора, к которым подключ»ется сеть питания и нагрузка соответственно, диодный выпрямительный мост 3, выход которого зашунтирован тиристором 4, а входы

4S

55 которого соединены с выходными зажимами регулятора, цепь коммутации, включающую раснределительные диоды S — 7 коммутирующий тиристор 8, зарядный тиристор 9, коммутирующую цепочку, состоящую из последовательно соединенных коммутирующего дросселя 10 и коммутирующего конденсатора 11 и блок 12 управления. Катоды распределительных диодов 5 — 7 соединены с силовой цепью в точках соединения демпфирующих дросселей 1 и тиристорных ключей 2.

Аноды диодов 5 — 7 соединены с катодом коммутирующего тиристора 9. Анод тиристора 9 соединен с катодной группой диодного моста 3. Коммутирующая цепочка, состоящая из дросселя 10 и конденсатора 11 включена между анодом коммутирующего тиристора 8 и анодной группой выпрямительного моста 3. Управляющие электроды тиристоров 2, 4, 8 и 9 подключены к выходам блока управления.

Устройство работает следующим образом.

Тиристорные ключи 2 включаются одновременно. При этом тиристорные ключи 2 и тиристор 4, шунтирующий диодный мост

3, включаются поочередно через регулируемые промежутки времени. Включение тиристорных ключей 2, так же, как и шунтирующего тиристора 4, производится периодически, через равные отрезки времени, определяемые частотой коммутации. Зарядный тиристор 9 включается одновременно с тиристорными ключами 2, а коммутирующий тиристор 8 — одновременно с шунтирующим тиристором 4. Так как в трехпроводной трехфазной системе в одном направлении одновременно могут протекать токи лишь в одном или двух проводах, то и в тиристорных ключах 2 в любой момент времени оказываются включенными лишь один или два одинаково направленных тиристора.

Принудительная коммутация тиристоров силовых ключей 2 осуществляется при включении коммутирующего тиристора 8 импульсом И1 управления (фиг. 2). Это происходит за счет протекания импульса тока коммутации через тиристор 8, один или два распределительных диода 5-7 и соответствующие им один или два проводящих в одну сторону силОВых THpHcfopR, ВхОдящих В состав силовых ключей 2 и аноды которых соединены с катодами распределительных диодов, диодный мост 3, шунтирующий тиристор 4 и коммутирующую цепочку из дросселя 10 и конденсатора 11, предварительно заряженного до полярности, указанной в скобках на фиг. 1. При этом через выпрямительный мост 3 и распределительные диоды, по которым не протекает импульс тока

5 9171 коммутации, к тиристорам силовых ключей, 2, проводящим в противоположную сторону и катоды которых соединены с катодами распределительных диодов, прикладывается запирающее напряжение, в результате чего они выключаются. Этот процесс длится время t z соответствующее времени выключения тиристоров, по истечении которого продол- жается перезаряд конденсатора 11 до полярности, укаэанной в скобках на фиг. 1, по 10 цепи, включающей один из распределительных диодов 5 — 7, питающую сеть, демпфирующие дроссели I, тиристоры силовых ключей

2, диоды выпрямнтельного моста 3 и шуитирующий тиристор 4. После окончания пе- 15 резаряда все силовые тиристоры 2 оказьгва ются выключены.

Принудительная коммутация шунтирующего тиристора 4 осуществляется при включении зарядного тиристора 9 импульсом Из (фиг.2), п

Это происходит за счет протекания, благодаря демпфирующему действию дросселей 1, импульса тока коммутации через все диоды выпрямительного моста 3 одновременно. При этом в цепь коммутации входит зарядный . т5 тиристор и коммутирующая цепочка из дросселя 10 и конденсатора 11, предварительно заряженного до полярности, указанной в скобках на фиг. 1. Этот процесс также длится время т, по истечении которого эа счет снижения импульса тока коммутации ниже коммутируемого тока диодный мост 3 переходит в режим выпрямителя и обеспечивает заряд конденсатора 11 до полярности, указанной,без скобок на фиг. 1.

87

При включении тиристорных ключей 2 нагрузка подключается к питающей сети, а при их отключении отключается от сети и шунтируется через диодный мост 3, включающимся тиристором 4. В результате таких . переключений, происходящих периодически с частотой коммутации а также путем регулирования относительной длительности включенного состояния тиристорных ключей 2, производится регулирование переменных напряжений на выходе устройства. На фиг. 3 показаны эпюры напряжения питающей сети (Uc ) a напряжения 03 нагрузке (Он) поясйяющие способ регулирования, реализуемый в регуляторе.

Использование предлагаемого изобретения позволяет снизить массо-габаритные показа-, тели элементов коммутирующей цепочки в

1,5 раза и одновременно повысить КПД, регулятора за счет снижения потерь в вентилях цели коммутации.

Формула изобретения

Регулятор трехфазного переменного напря,,жения по авт. св. И 393736, о т л и ч а ю,шийся тем, что, с целью снижения установленной мощности элементов цепи коммутации и повышения КПД, диод в каждом из диодно-тиристорных ключей выполнен управляемым.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 393736, кл. G 05 F 5/00, 1971.

917187

Составитель И. Головинова

?ехред М. Рейвес Корректор У. Пономаренко

Редактор А. Власенко

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектнав, 4

Заказ. 1889/69 Тираж 908 Подвесное. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Регулятор трехфазного переменного напряжения Регулятор трехфазного переменного напряжения Регулятор трехфазного переменного напряжения Регулятор трехфазного переменного напряжения Регулятор трехфазного переменного напряжения 

 

Похожие патенты:
Наверх