Устройство для фазового управления двумя группами однофазных мостовых тиристорных выпрямительно-инверторных преобразователей Советский патент 1986 года по МПК H02M7/72 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано на электроподвижном составе переменного тока, где для регулирования напряжения на тяговых .электродвигателях используют вентил ные преобразователи.

Каждьй из преобразователей питается от отдельной обмотки трансформатора или нескольких трансформаторов и работает на индивидуальную нагрузку в виде, например, группы тяговых электродвигателей.

Цель изобретения - уменьшение взаимного электромагнитного влияния преобразователей и питающей сети путем снижения коммутационных искажений. Это увеличивает надежность работы электроподвижного состава переменного тока с плавным регулированием напряжения, уменьшает затраты на изоляцию контактной сети и примыкающей к ней системы электроснабжения, снижает .уровень myt-ia в близлежащих проводных линиях связи при сохранении средних значений выход- |ных напряжений каждого преобразо- вателя.

На фиг, 1 представлена принципиальная блок-схема устройства для фазового управления двумя группами однофазных мостовых тиристорных выпрямительно-инверторных преобразователей} на фиг, 2 - временная диаграмма, поясняющая работу устройства, где представлены токи и напряжения на элементах схемы,

Устройство для фазового управления тиристорными преобразователями 1 и 2, подключенными к вторичным обмоткам трансформатора 3 и 4 и имеющими катодную группу 5 вентильных плеч 6 и 7 преобразователя 1 и катодную группу 8 вентильных плеч 9 и 10 преобразователя 2, анодную группу 11 вентильных плеч 12 и 13 преобразователя 1 и анодную группу 14 вентильных плеч 15 и 16 преобразователя 2, содержит блок 17 иМ;Чульсно-фазового управления и блоки задержки 18, Блок 17 импуль сно-фазового управления имеет выходы 19-26, соединенные с управляющими электродами вентильных плеч 6, 7, 9, 10, 12, 13, 15 и 16 преобразователей 1 и 2, причем блоки задержки 18 включены между управляющими электродами вентильных плеч

20093

6 и 10 из одноименных (катодных, например) групп 5 и 8, Плечо 6 подключено к началу вторичной обмотки трансформатора, а плечо 10 - к кан5 цу другой вторичной обмотки или другому трансформатору.

Вентильные плечи 6 и 10 подключены к различным концам обмоток трансформатора, поэтому они работа10 ют в разные полупериоды напряжения питающей сети. Аналогичным образом выходы блоков задержки могут быть включены и только в анодные группы, что не изменит порядок работы уст15 ройства.

Устройство работает следующим образом.

В один из полупериодов напряжеJ- ния питающей сети, когда напряжение во вторичных обмотках 3 и 4 направлено таким образом, что оно является прямым для тиристоров плеч 6, 13, 9, 16 преобразователей 1 и 2, 25 импульсы управления выходят с блока импульсно-фазового управления одновременно по выходам 20, 22, 24, 26 тиристоры плеч 13, 9, 16 получают импульсы управления сразу по выдачи их блоком импульсно-фазового управления 17, а плечо 6 получает импульсы после задержки их в блоке задержки 18. Вследствие этого, как показано на временной диаграмме, коммутация вентилей плеч 13, 9, 16

35 начинается в момент времени t и заканчивается в момент времени t , а коммутация вентилей плеча 6 начинается в момент времени t и заканчивается в момент времени t.. В рассмат риваемый полупериод питающего напряжения в преобразователе 1 включаются вентили плеч 6 и 13, а в преобразователе 2 - вентили плеч 9 и 16, поэтому преобразователь 2 включается

в момент времени t-, а преобразователь 15 вследствие затянутой задержкой коммутации вентилей плеча 6, только в момент времени t.

Таким образом, в интервале време50 ни tj - tj коммутируют оба преобразователя, а в интервале времени t - t только один первый преобразователь, вследствие чего в этом полупериоде питающего напряжения

55 выпрямленное напряжение преобразователя 2 больще, чем преобразователя 1, Однако раздельное окончание ком- мута1и1и первого и второго преобра30

зователей вызывает два скачка жения и два изменения скорости тока di/dt, соответствующие включению каждого преобразователя, но каждый из двух скачков напряжения меньше, чем один скачок напряжения, вызванный включением двух преобразователей, вследствие чего амплитуда высокочастотных колебаний меньше при двух маленьких скачках.

Аналогично при раздельном окончании коммутаций различных преобразователей снижается амплитуда высокочастотных колебаний тока питающей сети вследствие снижения скорости нарастания тока di/dt при окончании каждой коммутации (временная диаграмма, фиг. 2).

В следующий полупериод питающего напряжения сети напряжение в обмот- ках З и 4 становится прямым для вентилей плеч 7, 12, 10, 15 этих же преобразователей, а импульсы управления выходят с блока импульсно-фа- зового управления 17 одновременно по выходам 19, 21, 23, 25. Вентили плеч 7, 12, 15 получают эти импульсы сразу по их блоком импульсно- фазового управления 17, а вентили плеча 10 получают их после задержки в блоке задержки 18, что вызывает более позднее включение в работу преобразователя 2 по описанным причи- нам (временная диаграмма, фиг. 2). В результате, в этом полупериоде питающего напряжения выпрямленное напряжение преобразователя 1 больше, чем преобразователя 2, при аналогич- ноМ предьщущему полупериоду питающего напряжения снижении амплитуды высокочастотных колебаний напряжения и тока.

Таким образом, в целом за период питающего напряжения каждый преобразователь имеет равное выходное напряжение, а снижение амплитуды вы- сокочастотных колебаний напряжения

и тока позволяет увеличить надежность работы злектроподвижного состава переменного тока, уменьшить затраты на изоляцию контактной се- ти и примыкающей к ней системы электроснабжения, снизить уровень шума и в близлежащих проводных линиях связи.

Формула изобретения

Устройство для фазового управления двумя группами однофазных мостовых тиристорных выпрямительно-инвер- торных преобразователей, питаемых от однофазной сети через трансформатор с двумя вторичными обмотками, к каждой из которых подсоединены клеммы переменного тока соответствующих групп мостов, к клеммам постоянного тока которых подключены индивидуальные нагрузки, содержащее блок импульсно-фазового управления, два выхода которого предназначены для подключения к управляющим электродам тиристоров соответствующих двух пар противоположных вентильных плеч мостов, отличающееся тем, что, с целью уменьшения взаимного электромагнитного влияния преобразователей и питающей сети путем снижения коммутационных искажений, оно снабжено двумя блоками задержки, вход каждого из которых подключен к соответствующему выходу блока импульсно-фазового управления, причем выход одного из них предназначен для подключения к управляющим электродам тиристоров вентильного плеча одной из вентильных групп, подсоединенного к началу вторичной обмотки первой группы мостов, выход другого - к управляющим электродам тиристоров вентильного плеча той же вентильной группы, подсоединенного к концу вторичной обмотки второй группы мостов.

.2

Изобретение относится к электротехнике. Устройство для фазового управления двумя группами однофазных мостовых тиристорных выпрямительно- инверторных преобразователей используется для регулирования напряжения в вентильных преобразователях. Цель изобретения - уменьшение взаимного электромагнитного влияния преобразователей и питающей сети путем снижения коммутационных искажений. Введение блоков задержки 18, подключенных к соответствующим блокам им- пульсно-фазового управления 17 и управляющим электродам тиристоров 6 и 10 преобразователей 1 и 2, увеличивает надежность устройства за счет снижения уровня помех в близлежащих проводных линиях связи. 2 ил. (Л С Ф1/г:1