Многофазный глубокорегулируемый ионный преобразователь Советский патент 1959 года по МПК H02M7/72 H02M1/12 

Предметом изобретения является многофазный r.iyooKopery.nipyi мый ионный преобразователь, собранный по мостовой схеме, в которой одна группа вентилей подключена к концам, а другая, выполненная управляемой.- к отпайкам вторичных обмоток силового трансформатора.

Особенность предлагаемого преобразователя, обеспечивающая повышение коэффициента мощности и улучшение использования трансформатора при глубоком регулировании, заключается в выполнении вентилей, подключенных к концам обмоток трансформатора, управляемыми.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого многофазного глубокорегулируемого ионного преобразователя; на фиг. 2-векторная диаграмма напряжений одного из вентилей преобразователя.

Как видно из фиг. 1, преобразователь состоит из силового трансформатора, вторичная обмотка которого выполнена в виде двойной звезды, и двух шестивентильных групп. Первая группа вентилей Bi-Be присоединена своими анодами к концам /-6 вторичных обмоток двойной звезды, а вторая группа вентилей подключена своими катодами к отпайкам 7-12 этих обмоток. Вентили последней группы в свою очередь соединены в две трехфазные группы 87, Вд, Вц и .Sg, йю, 5)2, каждая из которых через разделительную катушку РК и общий источник напряжения Е присоединена к нагрузке Z, второй конец которой присоединен к соединенным вместе катодам вентилей первой группы.

Таким образом создается несимметричная мостовая схема, одна группа вентилей которой присоединена к полным фазным нaпpяжeния l, а вторая - к половинным.

Рассмотрение анодных напряжений, которые могут прикладываться к одному из вентилей (Bf) второй группы через шесть вентилей первой группы, показывает, что этих напряжений имеется шесть: Ьо - Lan; они

Л 120866

представляют собой разность потенциалов между точкой 7 и соответственно точками 1-6. Векторная диаграмма этих напряжений приведена на фиг. 2, где указаны величины н углы фазных сдвигов этих напряжений. Для управления преобразователем в выпрямительном режиме используются последовательно отстающие по фазе и уменьшающиеся по величине четыре на пряжения U, , 23 и L/24-Для управления в инверторном режиме используются также соответственно отстающие по фазе, но возрастающие по величине напряжения ,, f/25, Ьзб, Напряжения, менлающие в том или ином режиме управления, исключаются путем запирания сеток вентилей первой группы в цепях, образующих эти напряжения. Таким образом, результирующая волна анодного напряжения вентиля В-; в выпрямительном режиме состоит из четырех отстающих одна от другой и последовательно убывающих по амплитуде волн, огибаюшая которых представляет анодное напряжение вентиля Bj и имee протяженность 360°. Очевидно, что, в силу симметрии схемы аналогичные результирующие волны анодных напряжений имеют все шесть вентиле вто|5ой группы, эти сдвипут 5 одна от 1осительно другой симметрично на 60°.

Плавное увеличение угла зажигания вентиля B от згла 60° естесгвенного зажигания до 360° влечет за собой последовательное и плавное уменьшение выходного напряжения выпрямителя до нуля. В процессе этого уменьшения на анод вентиля B последовательно подаются убывающие по величине напряжения и тем самым осуществляется его авгоматнческое последовательное переключение на ступени с меньшими анодными напряжениями, причем первые три ступени имеют протяжепность 60° каждая, а четвертая -120°. Автоматическое переключение вентиля в процессе управления на ступени с меньшими анодными напряжепиями позволяет значительно повысить значение коэффициента сдвига.

В случае работы преобразователя в ннверторном режиме при больших значениях э.д.с. в цепи постоянного тока инвертирование должно начинаться во избежание онрокидыва ия инвертора при максимальных значениях анодного напряжения преобразователя. Только после енижения значения этой э.д.с. появляется возможность перехода на ступени с меньшими значениями анодного напряжения. Подобное управление достигается использованием последователь уменьщаюп:,ихся по .мере уменьшения угла зажигания анодных напряжений , 25, 25, 241 которые в сочетании образуют огибающую результирующую волну напряжения вентиля Bj в инверторном режиме. По мере уменьшения э.д.с. в цепи постоянного тока угол зажигания инвертора носледовательно уменьшается, в результате чего так же, как и в выпрямительном режиме, происходит автоматическое перекл очение вентиля на ступени с меньшими анодными напряжениями. Это позволяет аналогичным образом повысить коэффициент сдвига и при инвертировании.

Таким образом сеточное управление вентилями BI-Вд первой группы осуществляет перевод преобразователя с выпрямительного режима работы в инверторный и обеспечивает надежное инвертирование при переходе тока со ступени на ступень. Сеточное управление вентилей 5/- Bi2 второй группы осуществляет плавное управление в обоих режимах и автоматическое переключение вентилей на различные анодные напряжения. Это позволяет посредством плавного измене шя угла зажнга ни в пределах 240° в инверторном режиме н затем дальнейшего плавного уменьшения этого угла в выпрямительном режиме осуществить плавный переход преобразователя из инверторного режима в выпрямительный при высоких значениях коэффициента сдвига на протяжении всего этого процесса.