Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1983 года по МПК H02M7/12 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве управляемого реверсивного статического т-фазного мостового преобразователя переменного напряжения в по стрянное. Известны т-фазные мостовые реверсивные вентильные преобразователи переменного напряжения в постоянное, состоящие из двух комплектов управляемых вентилей: один комплект для прямого направления тока нагрузки и второй комплект для обратного направления тока нагрузки 1. Недостатками таких преобразователей, помимо необходимости использования двух комплектов вентилей, является наличие контуров протекания уравнительного тока между комплектами вентилей, что снижает надежность работы (например при отказах Б системе управления преобразователем возможно протекание аварийных уравнительных токов) и необходимость применения в обоих комплектах полностью управляемых полупроводниковых приборов (тиристоров с искусственной коммутацией, двухоперационных тиристоров или силовых транзисторов с диодами для обеспечения работы преобразователя с многократным включением вентилей или с иными усложненными законами управления с целью повыщения динамических и энергетических показателей). Наиболее близким к изобретению является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий m полупроводниковых управляемых ключей, параллельно каждому из которых включены по две цепочки из двух последовательно включенных вентилей, общие точки соединения вентилей первых цепочек подключены к соответствующим входным выводам, а общие точки соединения вентилей вторых цепочек подключены к первому выходному выводу 2. Недостатком известного преобразователя является его сложность, так как он содержит 10-т полупроводниковых приборов. Целью изобретения является упрощение преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем ш полупроводниковых управляемых ключей, параллельно каждому из которых включены по две цепочки из двух последовательно включенных вентилей, общие точки соединения вентилей первых цепочек подключены к соответствующим входным выводам, а общие точки соединения вентилей вторых цепочек подключены к первому выходному выводу, параллельно каждому полупроводниковому управляемому ключу включена цепочка из двух последовательно включенных управляемых вентилей. причем общие точки соединения вентилей этих цепочек подключены к второму выходному выводу. На чертеже приведена схема преобразователя. В мостовой, например трехфазной схеме преобразователя содержится три полупроводниковых управляемых ключа 1-3, параллельно каждому из которых включены три цепочки из двух последовательно включенных вентилей. В качестве вентилей первых цепочек -используются диоды 4-9, общие точки которых подключены к фазам А, В, С питающей сети. В качестве вентилей вторых цепочек используются тиристоры 10-15 общие точки которых подключены к первому выводу нагрузки 16. В качестве вентилей третьих цепочек также применены тиристоры 17-22, общие точки которых подключены к второму выводу нагрузки 23. Преобразователь работает следующим образом. Для случая подключения к нагрузке линейного напр-яжения, например линейного напряжения Utc , в схеме преобразователя отпирающие импульсы управления подаются на полупроводниковый управляемый ключ 1 и щунтирующие его тиристоры 10, 11 и на полностью полупроводниковый управляемый ключ 3 и щунтирующие его тиристоры 21, 22. Ток нагрузки будет протекать по цепи: фаза А - один из диодов 4, 5 - ключ 1 - один из тиристоров 10, 11 - нагрузка 16 - один из тиристоров 21, 22 - ключ 3 - один из диодов 8, 9 - фаза С. При этом к нагрузке прикладывается линейное напряжение . Причем ток нагрузки может протекать по этой цепи в любом направлении Для случая закорачивания нагрузки отпирающие импульсы управления подаются на ключ 1 и шунтирующие его тиристоры 10, II, 17. 18, подключенные, например, к фазе А. При этом-ток нагрузки протекает по контуру: ключ 1 - один из тиристоров 10, 11 - нагрузка 16 - один из тиристоров 17, 18 - ключ 1. Напряжение на нагруз ке 16 равно нулю, так как она защунтирована последовательно включенными двумя тиристорами и одним полупроводниковым ключом. Причем ток нагрузки может протекать по этому контуру также в любом направлении. На интервале времени соответствую щем протеканию тока по этому контуру, Е схеме предлагаемого преобразователя в цепи тока нагрузки содержится на три полупроводниковых прибора меньще, чем в схеме известного преобразователя, что обуслаэ ливает соответствующее повышение КПД преобразователя. Среднее значение напряжения на нагрузке определяется соотнощением длительностей интервалов подключения нагрузки на линейное напряжение и шунтирование нагрузки, а также фазовым положением по отношению к напряжению сети интервала подключения нагрузки на линейное напряжение. Также как и в схеме известного преобразочателя, в схеме предлагаемого преобразователя возможно применение различных

способов управления. В частности возможно управление преобразователем как при однократном, так и при многократном подключении к нагрузке преобразователя каждого из линейных напряжений на протяжении периода питающей сетн. При этом каждое подключение к линейным напряжениям или некоторые из этих подключений могут чередоваться с интервалами времени, на которых ток нагрузки замыкается, минуя питающую сеть..

Многократное подключение к нагрузке|, преобразователя каждого из линейных напряжений сети соответствует режиму работы преобразователя с так называемым многократным включением вентилей, для которого характерны резкое улучшение динамических характеристик и снижение пульсаций тока нагрузки.

Любой. из возможных способов управления схемой известного преобразователя может быть реализован и в схеме предлагаемого преобразователя без заметного усложнения системы управления.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕН НОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий m полупроводниковых управляемых ключей, параллельно каждому из которых включены по две цепочки из двух последовательно включенных вентилей, общие точки соединения вентилей первых цепо4ек подключены к соответствующим входным выводам, а общие точки соединения вентилей вторых цепочек подключены к первому выходному выводу, отличающийся тем, что, с целью упрощения, параллельно каждому полупроводниковому управляемому ключу включена цепочка из двух последовательно включенных управляемых вентилей, причем .общие точки соединения вентилей этих цепочек подключены к второму выходному выводу.