Выпрямительно-инверторный преобразователь транспортного средства Советский патент 1986 года по МПК B60L9/12 

11:«)бретение относится к г))ргу, в частности к ) для регу.ицювуния тяговых лвигателей постоянно ) тока граис- норгных срелстн, питающихся oi t cin олно ()а uioro lepcMCHHoro гока.

Це.1Ь ии)б 1етения нов1)1111ени1 налсж иости.

На фиг. 1 представлена принцинналь ная :)лектрическая схема В1)111рямитс.()- инверторного преобразователя; на фиг. 2 временные диаг раммы тсжов и напряжений в элементах преобразователя, характериную- П1ИХ его работу.

Выпрямиге-льно-иниергорныйпреобразователь (фи1 , I) содержит тиристор, I- -4, соединенные io мостовой схеме, и комму гирун)1не тиристорь S и (), вк.) между собой с (). п ос,,

и ()ДК,)Че) араЛ. 1еЛЬНО i ()рам 1, 3 н 2, 4 и араллельно тяговому .) 7. Об.ая точка тиристоров Г) п Н К)дклюена коммутирую цим ко денса- то))м 8 к точке сек,ий 9 и И) вто- обмотки траисформатора I 1, 1ервичная обмотка 12 когор()О с)

с КО ТаКТНОЙ сетью 13. (Л К,И 9 п К) ВТОрич 1ой обмотки тягового трансформатора И | уптировань конденсаторам 14 15. Нарал- ,е.)Но к()ммутирук)1ему ко)де сатору 8 к. 1е 10чка 3 дросселя Hi и двух встреч()- ара л, вк,1К) между собой ерезаряд 1Ь х тир сторов 17 18. На временн 1 х диа рамма (фиг. 2) ггред- кривая и а ряжение на вто- обмотках 9 1 К), крив)1е п, и ан- ряжен 1е 1 ток конденсатора 8, кривг,е i , ( е.

ж. 3токи Т фИСТОрОВ I 3 ().

VcTpoiicTBo работает следук)1им образом.

В }|ача.е ().1()жите. Г(), на- ток д И ателя 7 через тиристоры 1 3 реобразователч. Ком- ),и{| ко де сатор 8 заряжс, как но- каза() ia фи. 1. В време и /, (фи 2)

ВК,ЛЮЧаЮТ Т(р 1СТОр t), , , 7 ОДк,)чают к 9 обмотк трансформатора I 1 через коммутирук) ко денсат()р 8, на 1ряжение а к(.)тором суммируется с напряжением на ( 9, что обеснеч(нает адежное отнира 1ие Т()стора () .( т фистора 3. При :)том в начале интер- ia.ia ервой коммутации 1ерезаряд коммуT 1pyK)U rO КО 1ДеНСаТ()ра 8 рО ЗВОДИТСЯ

ток(ш двигателя 7, а затем включения коммутирую це() тиристора 17 (/Л обес- ечивается ускоренный 1ерезаряд коммутирующего ко 1депсатора. Носле окончания колебател,ного ерезаряда с Г( про- сходит дозаряд коммутирук) конденсатора 8 током двигателя. В момент гцн мени /I включают тиристор 4 греобразователя, 1од- ключая этим двиг атель 7 к вторичной обмотки трансформатора 1 1. Ком- мутирую ций ко(денсатор 8 к этому ) заряже) такой голярн()стГ)Ю, кото|)ая спбсгвует тиристора (i i orr ipaнию лиристора 4. В начале интервала вто- 1ОЙ ьоммутан,ии в момеггт времени t-, с по- ,K) узла ггринуд тельг ой ком.мутации от- к.очают тиристор 1 1 . ючают тиристор 5. lie, 7 )и ЭТОМ 1одключается

к И). Происходит герезаряд комму- тируюиич о конденсатора 8 током двигателя. В времени /ь включают коммутирую- тиристор 18 и начинается ускоренный ггерезаряд коммутируюпцм о конденсатора. С

момента времени /7 г роисходи1 дозаряд коммутирующего коидег сатора током двигателя. В времени t с узла при- ,ной ко.ммута 1ии от гирают тиристор 2 ( за ирают тиристор 5. Цепь двигателя 7 оказывается отк, гюче)ной от секний 9 и К)

5 обмотки тра сформатора 11. Ток ге, 7 зaмыкaeт я чере.з т фисторы 2 4 ре()бразовате,пя. llpo ieccb в отрина- гел,п,Й гголуггериод ггаггряжения сети гр()- гекают ана.логично.

„ П()1 ре()бразо( энерг ии интервалы ко мутаги и /I -/; И /-, /h равны олу 1ерио- ду с(.бственных колеба 1ИЙ входгюг о )а. т. е. их ,Л,ност1 рактически гге- д.ля феобразонателя. () обуслаг1.л 1вает 1 остоянное время нере5 заряда ко.ммутирук)Г,его конденсатора 8, рав- Г()е )ва. коммутаг.ии. Заданное напря- га коммутирующем конденсаторе гфи гзме1 ег 1и тока двигателя i гред.лаг аемом реобра ювателе оддерживают, измеггяя мо- )к.лючения коммутирую 1их тиристоров

0 17 (i.;) и 18 (/,,). При уме гь пегши тока ге.лн 7 для ггоддержаг ия еобходимого га коммутирующем коггденса- горс 8 сок|1а ги1юг (гте))ал)1 времени /i - г /,-, ,:. а ггри )осте гокауве.тичи uiK)T эг . Нз-за

лока ,ля, ток ерезаряда конде1 с;()1)а в игпсрва.че t{ - 4 меньг 1е, чем н ите11вале времег /-, и, с, едователь- , ) на коммугг рукл 1ем конден- саго(Ч ри м гнималГ) токах о ра гичиваQ усл(}внями е)езаряда к 1Г те 1вале гер- lioi К() Миггима.льный ток двиг а- теля, )и к(ггором поддерживается задан- г()е га 1ряже 11ге на коммутирующем де сато|1е. соответствует с.лучаю, когда в ачале гервой коммутапигг роводится уско5 ) 1ерезаряд коммутирую 1ег() когыен- сатора, т. е. моменты ремегги /| и /2 сов- адак)г. а к()ммутирук)гг,ем кон- дс гсагоре в этом с.лучае

h ()

50C()

где С емкость коммутируюгдего конденсатора.

Л 1аксималг.гп,Й ток двигателя, гфи котором г оддерживается задаггггое иаггряжение на коммутирующем конденсаторе, определяется условиями перезаряда во время второй коммутации и соответствует случаю, когда комм тирук)Н1ИЙ глгристор 18 не включается.

т. е. моменты времени /е и tj совпадают. Напряжение на коммутирующем конденсаторе при максимальном токе равно

18макс(/8 - /s)

Диапазон изменения тока двигателя, в котором поддерживается неизменное напряжение на коммутирующем конденсаторе, получается из совместного решения этих выражений и равен

JgMaKC

2(/4 - /З)

/8«нк (/8- /5)(1 - Кп

где К.П - коэффициент перезаряда конденсатора.

На практике время колебательного перезаряда коммутирующего конденсатора выби0

5

рают равным примерно половине периода коммутации, а коэффициент перезаряда примерно равен 0,95. В этом случае предлагаемый преобразователь обеспечивает поддержание стабильного напряжения на коммутирующем конденсаторе при изменении тока нагрузки в 20 раз, что вполне удовлетворяет требованиям тягового электропривода.

Таким образом, в предлагаемом преобразователе осуществляется принудительная коммутация всех тиристорных плеч и поддерживается стабильное напряжение на коммутирующем конденсаторе при изменении тока нагрузки в щироком диапазоне, что существенно повыщает надежность его работы.

Преобразователь обеспечивает работу также в режиме инвертора, ведомого сетью, а следовательно, работу тяговых двигателей в рекуперативном режиме.

р 14

X .f