Преобразователь переменного тока в постоянный Советский патент 1983 года по МПК H02M7/155 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока и в устройствах для возбуждения электрических машин в качестве источников реактивной мощности и вторичных источников питания. Известен преобразователь переменного тока в постоянный, в котором с целью умензьшения массы и габаритов устройства а также ограничения перенапряжений, буферный конденсатор работает в режиме частичного разряда-заряда и используется для коммутации фазных токов преофазователя Cl . Однако в данных преобразователяос масса и габа|риты блока зашиты от перенапряжений значительно ухудшают массоi габаритные характеристики преобразователя в целом. Известен также преобразователь,, который имеет более простую структуру блока ограничения перенапряжений, но установленная мощность диода, включенного к , полюсу силовой вентильной группы, равна установленной мощности самого прео%)а- зователя, -что также ухугоиает массо-габаритные характеристики преофазовагтеля 21 . Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности преофазователь, который содержит силовой тиристорный мост, вспомогательный тиристорный мост, диодный мост, два буферных конденсатора, включенные между одноименными полюсами силового и вспомогательного тиристорного мостов, а также два блока принудительного выключения тиристоров с коммутирующими Ц Cr-KOHTypflhми. При использовании полностью управляемых вентилей в силовом мосте блоки принудительного выключения заменякгтся также полностью управляемыми вентилями С 3 . Недостатком известного преофазов н теля являются плохие массогабаритныв показатели, что объясняется значительной величиной емкости буферного конденсатора. Цель изобретения - улучшение массо габаритных показателей. Поставленная цель достигается тем, что в преофазователь переменного тока в постоянный, содержащий силовой мост на полностью управляемых вентилях, вспомогательный тиристорный мост и буферный конденсатор, введены два однофазных полностью управляемых мос та, включенных диагоналями постоянного тока..между одноименными полюсами силового и вспомогательного тиристорного мостов, а буферный конденсатор включен в диагорали переменного тока обоих введенных однофазовых мостов. На фиг. 1 представлена приншшиаль ная схема преофазователя; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие его работу. Преобразователь переменного тока в постоянный содержит силовой мост, выполненный на полностью управляемых вентилях 1-6 подключенный входными зажимами к сети переменного тока, к полюсам которого подключена нагрузка 7, вспомагательный тиристорный мост на тиристорах 8-13, однофазный мос выполненный на полностью управляемых вентилях 14 - 17, включенный отрицательным полюсом к положительному полюсу вспомогательного тиристорного моста, а положительным полюсом - к положительному полюсу силового моста однофазный мост, выполненный на полностью управляемых вентилях 18-21, включенный отрицательным полюсом к трицвггельному полюсу силового моста, а положительным полюсом к - отрицательному полюсу вспомогательного тиристорного моста, а также буферный конденсатор 22, включенный в диагонали переменного тока однофазных мостов на вентилях 14-17 и 18-21. На фиг. 2 обозначено: 23 - ток и н ряжение конденсатора 22; 24 - ток тиристора 8 и вентилей 15 и 16; 25 ток тиристора 1О вентилей 14 и 17; 26 - ток фазы С; 27 - ток-фазы А; 28 - ток тиристора 13 и - вентилей 18 и 21; 29 - ток тиристора 12 и ве тилей 19и20; 30- ток фазы В; 31 - ток фазы С. Преобразователь работает следующим образом. Пусть проводят- ток вентили 3 и 5, а буферный конденсатор 22 имеет напр жение, полярность которого указана а фиг. 1. Для коммутации тока из фаы С в фазу А в катодной группе силоого моста включаются тиристор 8 и венили 15 и 16 в момент времени д (фиг. 2). Таким образом, конденсатор 22 включается между.коммутируемыми азами так, что его нетряжение, большее, чем напряжение между коммутир вмыми азами, способствует переводу тока из ыключаемой фазы С в фазу А. При этом ток включаемой фазы протекает по епи: тиристор 8 - вентиль 16 - конденсатор 22 - вентиль 15. Увеличивающийся ток фазы А частично разряжает буфернный конденсатор 22. В момент времени выключаются вентили 15, 16 и 3, включается тиристор Ю и вентили 1,14 и 17. Под действием напряжения беферного конденсатора ток включаемой фазы переходит из тиристора 8 в вентиль 1, а ток включаемой фазы переходит в цепь: тиристор 1О вентиль 14 - конденсатор 22 - вентиль 17. Конденсатор 22 оказывается включенным в силовую схему преобразователя таким образом, что его напряжение способствует переводу тока из фазы С в фазу А и конденсатор 22 дозаряжается током выключаемой фазы. В момент Ьо при спадании тока выключаемой фазы до нуля заканчивается процесс коммутации тока в катодной группе силового моста. На интервале ° нагрузки протекает по цепи: фаза А - вентиль 1 нагрузка 7 - вентиль 5 - фаза В. Через 60 эл. град, в момент времени tj включаются вентили 18 и 21, а также тиристор 13 и начинается процесс коммутации тока в анодной группе силового моста. Ток включаемой фазы протекает по цепи: вентиль 21 - конденсатор 22 - вентиль 18 - тиристор 13 фаза С. При этом убывает ток выключаемой фазы, а буферный конденсатор частично разряжается. В момент времени , заканчивается первый этап коммутации. Выключаются вентили 5, 21 и 18 включаются тиристор 12 и вентиль 6. Ток выключаемой фазы переходит в цепь: вентиль 19 - конденсатор 22 - вентиль 20 - тиристор 12, а ток из цепи тиристора 13 переходит в цепь вентиля 6. Конденсатор 22 дозаряжается током выключаемой фазы. В мсмент времени-Ь ток выключаемой фазы становится рав.штм нулю и процесс коммутации тока в анодной группу силового моста заканчивается. При последующий коммутациях процессы в преобразователе повторяются. S10 Таким образом, введение шести полностью управляемых вентилей, которые образуют два однофазных моста, включенных ди агоналями постоянного тока между одноименнымиполюсами силового ивспомогательного мостов, и включение буферно го конденсатора в диагонали переменного тока обоих однофазных мостов позволяют использовать один буферный конденсатор для коммутапии тока в Обоих группах силового моста. Это ведет к снижению емкости буферного конденсатора в два раза по сравнению с известкьп преоб разователем при одинаковых длительности коммутации тока в фазах преобразователя и величине перенапряжений. Уменьшение емкости буферного конденсатора приводиг к улучшению массо-габаритных характеристик самого преофаэователя и снижению его Стоимостных характеристик. формула изобретения Преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий силовой мост

лас 81 на полностью управляемых вентилях, вспомогательный тиристорный мост и буферный конденсатор, отличаюш и и с я там, что, с цепью улучше- ния массогабаритных показателей, в него введены два однофазных полностью управляемых моста, включенных диагоналями постоянного тока между одноименными полюсами силового и вспомогательного тиристорного мостов, а буферный конденсатор включен в диагонали переменного тока обоих введенных однофазных мостов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 752686, кл. Н О2 М 7/155, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР 60732О, кл. Н О2 М 7/12, 1976. 3.Авторское свидетельство СССР №.610284, кл. Н О2 М 7/145, 1976.