Статический преобразователь постоянного напряжения

 

5

Ф

I и.В. A. Скибинскйй (72) Авторы изобретения

А. Кс Мамедов, В. В. Маркин, А. П. Пролыг

Всесоюзный научно-исследовательский проектн консЩукжрский электрооборудования (71) Заявитель (54) СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к преобразова-! тельной технике и может быть использовано как источник питания собственных нужд для подвижного состава магистрального и городского электрифицированного транспорта, питающегося от контактной сети постоянного тока.

Известны преобразователи, в которых для непрерывного питания нагрузок используется пик-инвертор $1, Однако такое решение приемлемо только в случае кратковременного исчезновения питающего напряжения.

Известен также статический преобразователь напряжения, применяемый для питания собственных нужд электрифицирс

15 ванного транспорта f 2 .

Однако он не обеспечивает питания главного привода транспорта при перерывах питания.

Наиболее близким по технической

26 сущности к предлагаемому является статический преобразователь постоянного напряжения, содержащий входной емкост2 ной фильтр и нерегулируемый тиристорный инвертор с обратным выпрямителем и выходным трансформатором, вторичная обмотка которого связана с выходными ! выводами постоянного тока через управляемый выпрямитель и индуктивно-емкост ной фильтр З1.

Существенным недостатком преобразователя является то, что для непрерывного питания нагрузок (например, люминисцентных ламп) при прохождении подвижным составом спецчастей контактной сети или участков, где контактная сеть вообще отсутствует (например, в шахтных звездах) необходимо использовать вторичный преобразователь, а это в свою очередь ведет к увеличению массы, габаритоь и уменьшению КПД источника питания. Кроме того, невозможно осуществить питание иатрузок собственных нужд (например мотор - комарессора), подключенных со стороны питающего напряжения, при исчезновении

Преобразовате ь работает следуюшим образом.

При наличии напряжения в контактной сети нагрузка 3 получает питание от этого напряжения. На тиристоры 6, 7 и

8, 9 подаются управляюшие импульсы, причем длительность импульсов на обратные тиристоры 8 и 9 равна половине рабочего периода, в результате чего эти щ тиристоры выполняют функцию обратных диодов и вместе с основными тиристорами 6 и 7, дросселем 5, коммутируюшим конденсатором 10 и силовым трансформатором 11 образуют классическую схему параллельного инвертора, преобразующего постоянное напряжение контактной сети в переменное. Питание нагрузки 23 и подзаряд аккумуляторной батареи 22 осушествляется от управляемого выпрямителя на тиристорах 12 и 13.

Ог него же получает питание нагрузка

16 через дополнительный трансформатор 17. Стабилизация напряжения на нагрузках 16 и 23 осуществляется из- менением момента отпирания тиристоров управляемого выпрямителя. Диоды

18 и 29 обеспечивают развязки перея- менного тока. Тиристоры 14 и 15 в работе схемы участия не принимают, импульсы управления на них не подаются.

При исчезновении напряжения в контактной сети на любое время импульсы, управления с основных тиристоров 6 и 7 снимаются и подаются на дополнительные тиристоры 14 и 15. В этом случае

35 нагрузка 23 получает питание от аккумуляторной батареи. Нагрузка 16 получает питание от исполнительного трансформатора 17, который через тиристоры

12 и 13 подключен к силовому трансформатору 11 инвертора, образуемого в этом случае тиристорами 14 и 15, трансформатором 11, дросселем 20 и конденсатором 10. Тиристоры 12 и 13, с одной стороны, выполняют роль стаби4$ лизатора напряжения на нагрузке 16 и, с другой стороны, вместе с диодами 18 и 19 несут функцию обратных диодов этого инвертора. Нагрузка 3 получает питание от управляемого выпрямителя на о тиристорах 8 и 9 через входные фильтры

4 и 5.

Таким образом, путем применения дополнительных вентилей удается обесм печить питание силовой нагрузки 3 и цепей собственных нужд 16 и 23 как от контактной сети, так и от аккумуляторной батареи.,Поскольку инвертор работает непрерывно, независимо от

3 92 последнего. Это сужает функциональные возможности преобразователя.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения стабилизированного питания нагрузок независимо ни от места их подключения, ни от целительности исчезновения питаюшего напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в статическом преобразователе постоянного напряжения, содержашем входной емкостной фильтр и нерегулируемый тиристорный инвертор с обратным выпрямителем и выходным трансформатором, вторичная обмотка которого связХBB с выходными выводами постоянного напряжения преобразователя через управляемый выпрямитель и индуктивноемкостной фильтр, вентили обратного выпрямителя выполнены управляемыми, вторичная обмотка выходного трансформатора связана с выходными выводами постоянного тока преобразователя через дополнительные управляемые вентили, включенные встречно по отношению к основным вентилям управляемого выпрямителя, причем последовательно с основными вентилями управляемого выпр мителя включены дополнительные развяэываюшие вентили, а обшие точки упомянутых основных и дополнительных развязывающих вентилей связаны через дополнительный трансформатор с дополнительными выходными выводами переменного тока.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема преобразователя. )В

Преобразователь, подключенный к контактной сети 1 через диод 2,включен параллельно нагрузке 3 и состоит из входных индуктивно-емкостных фильтров

4 и 5, основных 6 и 7 и обратных 8 и

9 тиристоров нерегулируемого инвертора, коммутирующего конденсатора 10, выходного трансформатора 11, управляемого выпрямителя на тиристорах 12 и 13, дополнительных тиристоров 14 и 15. Нагрузка переменного тока 16 питается от вторичной обмотки дополнительного трансформатора 17. Развязываюшие вентили 18 и 19 включены последовательно с тиристорами 12 и 13 и через индуктивно-емкостные фильтры

20 и 21 к выходным выводам, к которы подключены аккумуляторная батарея 22 и нагрузка 23. Вентили 8, 9 и 14, 15 могут быть подключены к вьщодам постоянного тока через дроссели 24 и 25.

4805 ф

5 9248 наличия напряжения в контактной сети, удается обеспечить необходимую коммутационную устойчивость инвертора при обрывах в цепи основного питания.

Формула изобретения

Статический преобразователь постоянного напряжения, содержащий входной 10 емкостной фильтр и нерегулируемый тиристорный инвертор с обратным выпрямителем и Выходным TpàH ðìàòîpoM вторичная обмотка которого связана с выходными выводами постоянного тока is преобразователя через управляемый выпрямитель и иидуктивно- змкостной фильтр, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен дополнительными щ управляющими и развязывающими вентилями и дополнительным трансформатором, причем вентили обратного выпрямителя выполнены управляемыми, вторичная обмотка выходного трансформатора связа- 2з

05 6 на с выходными выводами постоянного тока преобразователя через дополнитель ные управляемые вентили, включенные встречно по отношению к основным веатилям управляемого выпрямителя, причем последовательно с основными вентилями управляемого выпрямителя включены дополнительные развязывающие вентили, а общие точки основных и дополнительных развязывающих вентилей связаны через дополнительный трансформатор с допог нительными выходными выводами переменного тока.

Источники ицформации, принятые во внимание арф экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 475715, кл. Н 02 М 7/48, l957.

2. 4 Жилищно-коммунальное хозяйство,, l974, % 5, с. 3l, рис. 1.

3. Создание унифицированных силовых блоков для тиристорных преобразователей городского электротранспорта.

Технический отчет ВИИПТИ. Ч. l. М., отц. l20. l70.I îñò.påã. 34 79022576, с. 84.

ВНИИПИ Заказ 2834/72

Тираж 7 l9 Подписное

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