Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1986 года по МПК H02M7/155 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может использоваться в источниках питания для технологических установок.

Цель изобретения - повышение надежности за счет ограничения аварийного тока.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема преобразователя переменного напряжения в постоянное.

Устройство содержит трехфазный трансформатор 1 с первичными обмотками 2-4 и вторичными обмотками 5-7, подключенными к входу неуправляемого мостового выпрямителя на диодах 8-13. Переменное напряжение от источника питания подается на входные выводы 14-16, каждый из которых подключен к точке соединения разноименных выводов тиристоров 17 и 18, 19 и 20, 21 и 22, образующих регулятор напряжения. Две параллельно соединенные ветви, каждая из которых включает последовательно соединенные тиристор и полуобмотку сглаживающего дросселя, образуют цепь. Первая из них образована параллельно соединенными ветвями с тиристором 17 и полуобмоткой 23 и тиристором 18 и полуобмоткой 24. Аналогично образованы вторая и третья цепи, содержащие тиристоры 19 и 20 и полуобмотки 25 и 26, тиристоры 21 и 22 и полуобмотки 27 и 28. Точки соединения полуобмоток 23 и 24, 25 и 26, 27 и 28 подключены к выводам первичных обмоток 2-4, которые соединяются в звезду или треугольник. К одной из цепей (на чертеже - к цепи, подключенной к выводу 14) параллельно полуобмоткам 23 и 24 включены последовательно соединенные конденсатор 29 и коммутирующий тиристор 30, катодом подключенный к катоду тиристора 17. Цепь заряда конденсатора 29 содержит зарядный трансформатор 31, ограничительное сопротивление 32 и диод 33. Для предотвращения перезаряда конденсатора 29 .напряжением обратной полярности можно использовать диод 34. Полуобмотки 23-28 выполнены на общем магнитопроводе и включены согласно.

Рассмотрим работу преобразователя переменного напряжения в постоянное, считая, что ток через каждую полуобмотку 23- 28 протекает постоянный и коммутируется на одной полуобмотке в другую скачком, так как полуобмотки дросселя включены таким образом, что ток, протекающий в каждой полуобмотке, создает магнитный поток одного направления. Так как процессы, протекающие в преобразователе, периодичны, длительность совместной работы двух тиристоров равна одной щестой части периода, а длительность работы одного тиристора составляет одну треть периода. В каждый момент времени в проводящем состоянии будут находиться те тиристоры из 17-22, к которым приложено наибольщее по модулю ли5

5

нейное напряжение. В конце интервала проводимости тиристоры закрываются под действием результирующего напряжения на полуобмотке дросселя и напряжения источ- 5 ника переменного тока. Таким образом, полуобмотки 23-28 выполняют функцию сглаживания и ограничения тока нагрузки.

Для защиты преобразователя переменного напряжения в постоянное от внутренних

0 и внешних коротких замыканий введена цепь принудительной коммутации тиристоров, состоящая из соединенных последовательно тиристора 30 и предварительно заряженного конденсатора 29. Предположим, что аварийный режим возник в момент времени, когда в проводящем состоянии находятся тиристоры 17 и 20. При увеличении тока нагрузки выше порогового значения на тиристор 30 поступает отпирающий сигнал со схемы управления, и тиристор открывается. Под дей

0 ствием напряжения конденсатора 29, которое должно быть больще амплитуды линейного напряжения питающей сети, через проводящие тиристоры регулятора напряжения начинает протекать встречный ток по цепи; тиристор 30, тиристор 17, источник переменного напряжения с выводами 14 и 15, тиристор 20, полуобмотка 26 дросселя, первичная обмотка трансформатора 1, полуобмотка 24, конденсатор 29. Скорость нарастания тока разряда конденсатора много больше скорос0 ти нарастания тока нагрузки, так как для тока разряда конденсатора полуобмотки 26 и 24 включены встречно, и скорость нарастания тока определяется индуктивностями рассеяния. Для тока нагрузки полуобмотки 23 и 26 включены согласно, и скорость на5 растания тока ограничивается индуктивностью дросселя. При равенстве встречного тока току нагрузки, тиристоры 17 и 20 закрываются, в результате чего преобразователь напряжения отключается от источника переменного напряжения. При работе других тиристоров преобразователя напряжения при аварийном режиме принудительная коммутация происходит аналогично, так как многообмоточный дроссель трансформирует напряжение коммутирующего конденсатора на

5 те полуобмотки дросселя, по которым протекает ток нагрузки.

Выполнение регулятора напряжения в виде тиристорно-индуктивных цепей позволяет использовать преимущества включения

0 сглаживающего дросселя на первичной стороне, а именно: ограничение тока нагрузки и увеличение надежности преобразователя при соединении первичной обмотки трансформатора в треугольник и в звезду. Введение цепи из тиристора и конденсатора обес5 печивает принудительное гашение управляемых вентилей при возрастании тока нагрузки выше заданного порогового значения, а значит, надежную защиту преобразователя

при внешних и внутренних коротких замыканиях.

Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный трансформатор с первичными и вторичными обмотками, подключенными к входу неуправляемого мостового выпрямителя, ре гулятор напряжения на шести тиристорах, сглаживающий дроссель, параллельно основной обмотке которого подключены последовательно соединенные конденсатор и коммутирующий тиристор, катод которого соединен с катодом тиристора регулятора напряжения, подключенного к одному из выводов основной обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет ограничения аварийного тока, сглаживающий дроссель снабжен двумя Дополнительными обмотками, которые, как и основная, разделены на полуобмотки и совместно с указанными тиристорами регулятора напряжения образуют три цепи, каждая из которых состоит из двух параллельно соединенных ветвей, включающих каждая последовательно соединенные тиристор и полуобмотку сглаживающего дросселя, причем все полуобмотки выполнены на общем магнитопроводе и включены согласно, в каждом цепи точка соединения разноименных выводов тиристоров подключена к одному из входных выводов, а точка соединения полуобмоток дросселя подключена к соответствующему выводу первичных обмоток трансформатора, соединенных в звезду или треугольник.

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в качестве источника питания постоянным током технологических установок. Цель изобретения - повышение надежности за счет ограничения аварийного тока. В устройстве первичные обмотки 2-4 трехфазного трансформатора I соединены в звезду или треугольник и подключены к общим точкам соединения согласно включенным парам полуобмоток 23-28 сглаживающего дросселя, размещенных на одном магнитопроводе. Вторичные обмотки 5-7 трансформатора 1 подключены к входу переменного тока выпрямительного .моста на диодах 8-13. Свободные выводы пар полуобмоток 23-28 сглаживающего дросселя подключены к свободным выводам соответствующих пар согласно последовательно соединенных тиристоров . Общие точки соединения тиристоров 17-22 соответствующих пар -соединены с входными выводами 14- 16. Параллельно цепи из полуобмоток 23, 24, включена цепочка из последовательно соединенных коммутирующего тиристора 30 и конденсатора 29. Конденсатор 29 включен через диод 33 и резистор 32 параллельно вторичной обмотке зарядного, трансформатора 31. Выполнение регулятора напряжения в виде тиристорно-индуктивных цепей и использование цепи из коммутирующего тиристора 30 и конденсатора 29 для принудительного гашения тиристоров регулятора при возрастании тока нагрузки выще заданного значения обеспечивают защиту устройства при внешних и внутренних коротких замыканиях. 1 ил. (Л ю ю со Г) ю 00