Преобразователь переменного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву н." 736302 (22) Заявлено 060381 (21) 3256677/24 07 с присоединением заявки HP— (23) Приоритет—

Опубликовано 07.12.82. Бюллетень HP 45

Дата опубликования описания 0 7,1 2,8 2

РЦ .К з

Н 02 М 7/ t2

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (ЩУК 621 ° 314. .27(088.8) В.Н. Мишин и В.В. Леонов

В:.

Научно-исследовательский институт автомати и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления

-и радиоэлектроники а,,! (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА

Изобретение относится к преобразовательной технике, может быть использовано, например, в регулируемом электроприводе постоянного тока..

По основному авт. св. Р 736302 известен преобразователь переменного тока, содержащий группу силовых управляемых вентилей, одни одноименные силовые электроды которых соединены в общую точку, конденсатор Фильтра, одна обкладка которого подключена к неуправляемому выпрямителю и коммутирующий узел с группой коммутирующих тиристоров, причем другая обкладка конденсатора Фильтра через разделительный диод подключена к общей точке силовых управляемых вентилей, а к точке соединения кон денсатора фильтра и разделительного диода подключены одни одноименные силовые электроды коммутирующих тиристоров, и введен импульсный трансформатор, первичная обмотка которого включена в цепь разделительного диода, а вторичная обмотка включена через другой диод параллельно конденсатору фильтра (1Q.

Недостатком известного устройства является низкая эксплуатационная надежность работы преобразователя, вызываемая возникновением срывов работы преобразователя при работе его в динамических режимах.

При работе преобразователя в динамических режимах коммутация тока фазы может идти в один этап. Так если преобразователь работает с углами управления, близкими к

3 -2 напряжение на конденсаторе фильтра максимально и равно амплитуде напряжения между коммутируемыми фазами плюс некоторое превышение д0,то при быстром изменении угла управления в сторону увеличения выпрямленного напряжения конденсатор фильтра вступает в работу с напряжением, которое он имел после окончания предыдущей коммутации. Однако для нового угла управления напряжение между коммутируемыми фазами будет меньше, процесс коммутации будет идти более интенсивно и уже на первом этапе ток выключаемой фазы перейдет во включаемую Фазу полностью. К концу первого этапа ток тиристора вспомогательной группы во включаемой фазе равен току нагрузки. После отключения узла принудительной коммутации ток включаемой фазы начинает протекать через диод и первичную обмотку импульсного

980232 трансформатора. Под действием напряжения первичной обмотки импульсного трансформатора ток из тиристора вспомогательной группы начинает переходить в силовой тиристор. Однако, выключение тиристора вспомогательной 5 группы не происходит, так как при спадании тока, протекающего через первичную обмотку испульсного трансформатора, до тока намагничивания, запирается диод во вторичной обмот- 10 ке и она отключается от конденсатора фильтра. На первичной обмотке ЭДС меняет знак и под действием этой

ЭДС ток продолжает протекать через тиристор вспомогательной группы и первичную обмотку импульсного трансформатора. Тиристор вспомогательной группы не выключается и при последующей коммутации через открытый тиристор к нагрузке прикладывается сумма 20 напряжений конденсатора фильтра в питаюцей сети, что привоцит к развитию аварийного режима.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности преобразователя при его работе в динамических режимах.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователь дополнительно введен полностью управляемый вентиль, включенный параллельно диоду во вторичной обмотке импульсного трансформатора.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняюшие процессы коммутации тока в фазах преобразователя.

Устройство содержит группу силовых тиристоров 1-3, диодную группу 4-6, вспомогательную тиристорную группу

7-9 (буферный )конденсатор 10 фильт- 40 ра, одна обкладка которого подключена к полюсу диодной группы, другая к полюсу вспомогательной группы, импульсный трансформатор, первичная обмотка 11 которого через диод 12 45 включена между полюсами вспомогательной и силовой тиристорными группами, вторичная обмотка 13 импульсного трансформатора через диод 14 включена параллельно буферному конденсатору 10, полностью управляемый вентиль 15, включенный встречно-параллельно диоду 14, блок 16 управления, узел принудительной коммутации, включенный между полюсами диодной и силовой тиристорной группами, состоящий из коммутирующего конденсатора

17, дросселя 18, тиристора 19 и цепи из последовательно соединенных обратного диода 20 и дросселя 21. ®

Нагрузка 22 включена между полюсами силовой тиристорной группы и "нулем" питающей сети.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения: 23 — напряжение и ток буферного конденсатора 10; 24 — ток

65 тиристора 3; 25 — ток тиристора 7;

26 — ток тиристора 1; 27 — ток вентиля 15; 28 — напряжение обмотки 11 импульсного трансформатора.

Преобразователь работает следуюцим образом.

Пусть проводит ток силовой тиристар 3, а коммутирующий 17 и буферный конденсатор 10 имеют полярность, указанную на фиг. 1. Для коммутации тока из тиристора 3 в тиристор 1 включают тиристор 7 вспомогательной группы и тиристор 19 узла принудительной коммутации. При этом буферный конденсатор 10 оказывается включенным между коммутируемыми фазами, вследствие чего ток из проводяшей фазы переходит в очередную. Ток тиристора 3 уменьшается (диаграмма 24), а ток тиристора 7 увеличивается (диаграмма 25), буферный конденсатор 10 разряжается током включаемой фазы (диаграмма 23). Одновременно через тиристор 19 происходит перезаряд коммутирующего конденсатора 17 через дроссель 18. Через полпериода собственных колебаний коммутирующего контура начинается обратный перезаряд конденсатора 17, в результате чего тиристор 19 выключается, при этом одновременно выключается тиристор 3. Однако к этому моменту ток уже перешел во включаемую фазу полностью(диаграмма 25, момент времени

t>) Ток нагрузки протекает через конденсатор 17,дозаряжает его, а в момент времени t> при равенстве напряжений на конденсаторах 17 и 10 узел принудительной коммутации отключается и заканчивается первый этап коммутации. К моменту с3 на тиристор 1 должен быть подан импульс управления. При отключении узла принудительной коммутации ток включаемой фазы начинает протекать по обмотке 11 импульсного трансформатора через диод 12, на вторичной обмотке

13 наводится ЭДС, которая открывает диод 14 и на первичной обмотке 11 появляется напряжение 28, определяемое напряжением конденсатора 10 и коэффициентом трансформации импульсного трансформатора. На интервале

t - t под действием этого напря3 4 жения ток из цепи тиристора 7 (25) переходит в тиристор 1.

При спадании тока в обмотке 11 до величины тока намагничивания диод 14 запирается, но при этом блок 16 управления формирует импульс управления для открытия вентиля 15.

Конденсатор 10 через вентиль 15 продолжает оставаться подключенным к обмотке 13, при этом напряжение на обмотке 11 будет иметь ту же величину и знак. На интервале с4 — t> про. исходит окончательный перевод тока

980232

Яиг. f из тиристора 7 в тиристор 1,.а на интервале t — ь диод 12 надежно закрыт напряжением обмотки 11. В момент t блок 16 управления формирует импульс на закрытие вентиля 15 и процесс коммутации тока в фазах преобразователя заканчивается.

Использование изобретения позволяет повысить эксплуатационную надежность преобразователя при работе

его в динамических режимах.

Формула изобретения

Преобразователь переменного тока по авт. св. Р 736302, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности .при работе в динамических режимах, в него дополнительно введен полностью управляемый вентиль, включенный параллельно диоду во вторичной обмотке импульсного трансформатора. о Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 736302, кл. Н 02 М 7/12, 1977.

980232

Составитель Л. Устинкина

Редактор В. Пилипенко Техред Ж.Кастелевич Корректор А. Ференц

Заказ 9377/45 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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