Способ регулирования выходного напряжения тиристорного преобразователя постоянного напряжения в постоянное и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК H02M3/135 

- о

31

m riHVX тиристорио-конденглтприых Г1р(41бразователей, первмй и- кпто- pi-ix входом подключен череч промежу- 1очи1,Й LC-фильтр к входу второго тиристорно-конденсаторного преоб- ртователя. Введение указанного первого преобрапонателя, включающего тиристоры 3-5, соединенные по мосто вой схеме с конденсатором 7 п ее дтиагонади, , а также тиристоры 10- 13 с конденсатором 14, соединенные также по мостовой схеме, обеспечивает предварительное преобразование постоянного напряжения в промежуточ- }ioe постоянное с m фазами. Причем при регулировании выходного напряжения путем частотно-токового отбо15284

ра 111е11гии от иг-тсчмик, питания дополнительно при попучснпи промежуточного напряжения фиь сируют котффи, циент заполнения периода (-ледования имг1у. 1ьсов тока, делач его кратным ко.пичестну фаз промежуточного напряжения, исходя из ус:1ония исключения пауз межлу фазами, )то позволяет

10 уменьш1 ть габариты и массу используемых фильтров, а так-,е обеспечивает ступенчатое регулирование напряжения на конденсаторе 17 промежуточного фильтра и позволяет локализовать ава15 рийные режимы, возникающие при самопроизвольном открытии тиристоров, путем уменьшения токон и напряжений, 2 с.п, ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в тяговом электроприводе, питающемся от контактной сети постоянного тока. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования, повышение надежности и улучшение массогабаритных показателей. Устройство, реализующее способ регулирования выходного напряжения тиристорного преобразователя постоянного напряжения в постоянное, состоит из двух тиристорно-конденсаторных преобразователей, первый из которых входом подключен через промежуточный LC - фильтр к входу второго тиристорно-конденсаторного преобразователя. Введение указанного первого преобразователя, включающего тиристоры 3-5, соединенные по мостовой схеме с конденсатором 7 в ее диагонали, а также тиристоры 10-13 с конденсатором 14, соединенные также по мостовой схеме, обеспечивает предварительное преобразование постоянного напряжения в промежуточное постоянное с M фазами. Причем при регулировании выходного напряжения путем частотно-токового отбора энергии от источника питания дополнительно при получении промежуточного напряжения фиксируют коэффициент заполнения периода следования импульсов тока, делая его кратным количеству фаз промежуточного напряжения, исходя из условия исключения пауз между фазами. Это позволяет уменьшить габариты и массу используемых фильтров, а также обеспечивает ступенчатое регулирование напряжения на конденсаторе 17 промежуточного фильтра и позволяет локализовать аварийные режимы, возникающие при самопроизвольном открытии тиристоров, путем уменьшения токов и напряжений. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке преобразователей, в которых требуется обеспечить малые пульсации входного тока, например в тяговом электроприводе, питающемся от контактной сети постоянного тока.

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования, повышение надежности и улучшение массогабаритных показателей

На фиг,1 представлена электрическая схема устройства; на фиг,2 - диаграммы входного и выходного токов первой ступени преобразования напряжения, где Т - период; t, t,, t i- соответствуюш,ие моменты времени работы устройства.

Устройство (фиг,1) включает входной LC-фильтр с дросселем I и конденсатором 2, тиристорно-конденсаторный преобразователь входной ступени, входом подключенный к входному фильтру и включающий, например два тирис- торно-конденсаторных моста с тиристорами 3-6, конденсатором 7, дросселем 8, диодом 9 в одной фазе и тиристорами 10-13, конденсатором 14, дросселем 15, диодом 16 в другой фазвд К выходу этого преобразователя подключен конденсатор промежуточного фильтра 17, соединенный со входом тиристор но-к о НДР не а торного преобразователя BMxoAHoii ступени, содержащего тиристорно-конденсаторный мост с тиристорами 8-21, дросселем 22 и диодом 23,

5 Устройство реализует требуемый ко- Э(|х}}ициент заполнения импульсов тока Д при входном напряжении U путем регулирования напряже}1ия на конденса- Боре 17 в соответствии с выражением

0 tT посредством регулирования частоты входного преобразователя. Величина коэффициента Л зависит от количества фаз входного преобразователя, В случае двух фаз указанный способ реализуется при Д I или 0,5.

В установившемся режиме при .Л Q,5 до момента t Сфиг,2) тиристоры 3-6 закрыты, конденсатор 7 заряQ жен до напряжения U, с указанной полярностью на фиг,1, диод 9 открыт, через дроссель 8 протекает ток i g , В Момент to включаются тиристоры 5,- 4, к диоду 9 прикладывается запираю5 щее напряжение 2U,, ток i из диода 9 переходит в конденсатор 7, перезаряжая его до величиШ|1 1 , указанной в скобках по:1ярности (момент t ), В этот момент напряжение на

0 диоде 9 становится рапным нулю,он, открьгоается, ток через конденсатор 7 прекращается до момента t открытия тиристоров 3, 6, после чего процесс повторяется и коидонсатор 7

е вновь заряжается до нл11ряжения U , с указанной без скобок 11п,ч17рностью, Вторая фаза pa6oiat. T пи.ччогично со сдвигом на 90 (зл 1;-г;111ч.скпх) относительно первой.

51

При iioi MiiKMuiii тока ипгруяки ия- пряжение )ia конденсаторе 17 понижа- ртгя, Ч1С1 комгк исируется повьт1ением частот.I переключения тиристоров 3-6, 10-13, При :пТ)М амплитуды токов ig, i,,, i,, нрс1Т каю1цих через дроссели 1, 8, 15, позрастают. Для увеличения на ряжения на нагрузке переходят к режиму путем повышения частоты при условии .

Количество фаз входного преобразователя выбирают из условия обеспечения требуемой мощности и приемлемы пульсаций тока i,.

При самопроизвольном открытии тиристора 3 в интервале tд-t, при указанной в скобках полярности конденсатора, принудительную коммутацию тиристоров 3, 4 осуществляют снятием отпирающих импульсов со всех тиристоров. При этом выходной преобразователь отключает цепь нагрузки и конденсатор 2 разряжается на промежуточный фильтр. В момент прохождения тока ig через нуль к тиристорам 3, 4 прикладывается обратное напряжение, образованное разностью напряжений конденсаторов 17 и 2. После восстановления запирающих свойств тиристоров 3, 4 напряжение на конденсаторе 17 снижают путем его разряда на нагрузку через выходной преобразователь. Для ограничения глубины ра разряда конденсатора 2 величину емкости конденсатора 17 принимают в несколько раз меньше емкости конденсатора 2. При этом ограничивается интенсивность переходного процесса во входном фильтре и источнике питания.

При самопроизвольном открьшании тиристора 18- в интервале открытого состояния тиристора 19 снимают импульсы со всех тиристоров устройства при этом входной преобразователь отключает источник питания, а восста52846

ноиление зашчрагоших rncn tCTH т И чк-торов 18, 19 происходит после рлчрп- да конденсатора 17 на нагрузку.

Формула изобретения

0 2. Устройство для регулирования выходного напряжения тиристорного преобразователя постоянного напряжения в постоянное, содержащее входной LC- ильтр и тиристорно-конденса- торный преобразователь напряжения, к выходу которого подключен выходной фильтр, отличающееся тем, что,,с целью расширения диапазона регулирования, повьш1ения надежности и

лп улучщения массогабаритных показателей, между входным фильтром и входом указанного основного тиристорно-конден- саторного преобразователя включен дополнительно введенный ти1эисторно-.

д5 конденсаторный преобразователь с промежуточным LC-фильтром нл выходе.

5

0 tj

иг.2