Вентильный преобразователь, ведомый сетью Советский патент 1990 года по МПК H02M7/505 H02H7/12 

31

Горов 3-5. Вторичные обмотки этих Трансформаторов подключены к выходу распределительного вентильного мо- Ста 10, подключенного стороной постоянного тока через тиристор 13 к источнику 12 напряжения. При нормаль Йой работе короткие импульсы с выходов генераторов 21 не совпадают с им пульсами от датчиков 17-19 тока. При нарушениях коммутации происходит Совпадение импульсов и выходные сиг347024

налы элементов И 20 запускают вентили моста 10. Конденсатор 11 разряжается через трансформаторы и в соответствующий контур коммутации вводится дополнительная ЭДС. Отказ узла искусственной коммутации не отражается на работе преобразователя, что повышает надежность. Обмотки 5 уменьшают пе- JQ ренапряжения в инверторном режиме. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение надежности вентильного преобразователя и устранение перенапряжений при искусственной коммутации в инверторном режиме. Устройство состоит из двух мостов 1, 2, включенных встречно-параллельно, подключенных к сети через датчики 17-19 тока и обмотки однофазных насыщающихся трансформаторов 3, 4, 5. Вторичные обмотки этих трансформаторов подключены к выходу распределительного вентильного моста 10, подключенного стороной постоянного тока через тиристор 13 к источнику 12 напряжения. При нормальной работе короткие импульсы с выходов генераторов 21 не совпадают с импульсами от датчиков 17-19 тока. При нарушениях коммутации происходит совпадение импульсов и выходные сигналы элементов И 20 запускают вентили моста 10. Конденсатор 11 разряжается через транформаторы, и в соответствующий контур коммутации вводится дополнительная ЭДС. Отказ узла искусственной коммутации не отражается на работе преобразователя, что повышает надежность. Обмотки трансформаторов 5 уменьшают перенапряжения в инверторном режиме. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к ведомым сетью переменного тока вентильным преобразова- фелям, работающим в выпрямительном и Инверторном режимах попеременно либо фолько в инверторном режиме, и мо- Жет, в частности, быть использовано ля реверсивных вентильных электропри риводов постоянного тока с питанием фт двухкомплектного тиристорного пре- фбразователя с раздельным управле- шем или однокомплектного преобразователя с переключателем в цепи якоря, а также в инверторах, работающих в системе чпередачи постоянного тока и других ведомых сетью инверторах, например инверторах в системе асинхронного вентильного каскада.

Цель изобретения - повышение на- (цежности преобразователя и устране- рние перенапряжений при искусственной коммутации в инверторном режиме.

На чертеже изображена схема вентильного преобразователя:, ведомого сетью,

Преобразователь содержит два ристорных йентилъных моста 1 и 2, соединенных между собой встречно-параллельно и подключенных своими вы- водами переменного тока через вторичные обмотки 3-5 трех насыщающихся однофазных трансформаторов к питающей сети. К выходам выпрямителей подключен якорь двигателя 6. Узел искусственной коммутации, кроме уже упомянутых вторичных обмоток 3-5, содержит первичные обмотки 7-9 насыщающихся трансформаторов, соединенные в звезду и подключенные свободными выводами к выводам переменного тока распределительного тиристорного моста 10, выводы постоянного тока ко торого соединены с обкладками комму

5

о

д

5 Q

5

тирующего конденсатора 11. К этому же конденсатору через узел подзаря- да подключен источник 12 заряда конденсатора, представляющий собой диодный мост, подключенный зажимами переменного тока к сети. Узел подзареда содержит ключевой тиристор 13, параллельно которому включена последовательная цепочка из динистора 14 и резистора 15, общая точка которых через элемент 16 временной задержки соединена с управляющим электродом тиристора 13, анод динистора объединен с анодом тиристора 13 и плюсовым- выводом диодного моста 12, а другой вывод резистора 15, катод тиристора 13 и плюсовая обкладка конденсатора 11 соединены с объединенными анодами вентилей распределительного тиристорного моста 10, объединенные катоды которого соединены с минусовым выводом диодного моста 12,

Блок диагностики нарушений коммутации инвертора содержит три датчика 17-19 фазного тока в виде трансформаторов тока и однофазных диодных выпрямителей с нулевыми выводами (на схеме диодные выпрямители не показаны) , шесть элементов И 20, шесть генераторов 21 синхронизирующих импульсов (в общем случае число элементов И и число генераторов импульсов равно пульсности преобразователя), причем генераторы импульсов включены на соответствующие линейные напряжения питающей сети и представляют собой нуль-органы, выдающие сигнал при переходе синусоиды сети через нуль. Выходы генераторов импульсов соединены с соответствующими первыми входами элементов И, вторые входы которых, подключены к соответствующим выходам датчиков тока. Выходы элемен51

тов И подключены к управляющим входам соответствующих тиристоров распределительного моста 10.

Устройство работает следующим образом.

Поскольку реверсивный тиристорный преобразователь имеет раздельное управление, в процессе работы двигателя всегда открыты тиристоры только одного из мостов 1 или 2. Ток с датчиков тока, имеющий вид прямоугольных импульсов шириной 120 эл.град., поступает на входы элементов И 20, На другие входы этих элементов поступают раз в период узкие импульсы при переходе соответствующих линейных напряжений сети через нуль. Эти импульсы возникают только в моменты и 0, где р - угол опережения включения инвертора. Это означает, что в выпрямительном режиме работы любого из мостов 1 или 2 совпадение импульсов с датчиков тока и генераторов импульсов невозможно, а на выходах всех элементов И 20 присутствует логический нуль. Аналогично и при нормальном инвертировании на выходах элементов И будут нули, поскольку при нормальной коммутации инвертора В 0. Только затяжка тока в любой из фаз, т.е. незавершения коммутации к моменту |3 0, вызывает появление единицы на выходе соответствующего элемента И. Появление единиц на выходах двух элементов И вызывает включение двух соответствующих тиристоров распредмоста 10 и разряд через них и две первичных обмотки трансформаторов 7-9 конденсатора 11 (при включении установки в сеть узел подразряда с некоторой задержкой отпирается и конденсатор 11 заряжается плюсом на правой обкладке) .

Разряд конденсатора вызывает появление напряжения на двух первичных обмотках 7-9 трансформаторов, один из которых в этот момент не насыщен. Это напряжение индуцируется во вторичную обмотку. При этом в контуре коммутации создается коммутирующая добавочная ЭДС, которая форсировано завершает коммутацию тока из проводившей фазы в очередную.

После разряда конденсатора 11 срабатывает узел подзаряда из-за разности потенциалов между анодом и катодом тиристора 13, а конденсатор

347026

11 снова заряжается. Схема готова к очередной коррекции инверторного режима. В зависимости от того, какой из силовых мостов 1 или 2 находится в работе, автоматически может меняться чередование коммутаций и чередование (в аварийной ситуации) включения тиристоров распредмоста

JQ 10, что позволяет обойтись одним рас- предмостом на оба силовых моста.

Поскольку узел искусственной коммутации гальванически развязан от силовой части преобразователя, его вьг15 ключение или любые его неисправности не отражаются на нормальной коммутации преобразователя, что делает предлагаемое устройство более надежным . Отсутствие перенапряжений поэво20 ляет исключить устройство защиты от перенапряжений. Ввод вторичных обмоток насыщающихся трансформаторов в силовую цепь преобразователя не является недостатком, так как эти

25 трансформаторы играют одновременно роль ограничителей di/dt, т.е. заменяют реакторы в бестрансформаторных преобразователях.

Обратная трансформация коммутаци30 онных импульсов через насыщающиеся трансформаторы в узел искусственной коммутации не позволяет снизить класс тиристоров распределительного моста, даже если питание узла искусственной коммутации осуществить от источника пониженного напряжения (понижающий трансформатор не показан).

Формула изобретения

40

Вентильный преобразователь, ведомый сетью, содержащий выпрямительно- инверторный агрегат, выполненный в виде соединенных встречно-параллельно

45 вентильных мостов, подключенных выводами переменного тока к- выводам питающей сети через датчики фазного тока по числу фаз питающей сети, генераторы синхронизирующих импульсов и

5Q элементы И в количестве, равном пульс- ности преобразователя, причем входы генераторов синхронизирующих импульсов подключены к выводам питающей сети, выходы соединены с первыми вхосс дами соответствующих элементов И,

второй вход каждого из которых подключен к выходу датчика тока фазы, связанной с соответствующим вентилем преобразователя, коммутирующий конденса35

тор, элемент временной задержки, вьг- хор которого подключен к управляющему электроду ключевого тиристора, и вспомогательный выпрямитель, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и устранения перенапряжений при искусственной коммутации в инверторном режиме, введеде ны однофазные двухобмоточные насыщающиеся, трансформаторы по колияе- стЬу фаз питающей, сети, динистор, резистор и распределительный вентильный мост, выводи постоянного тока, которого подключены к коммутирующе- еыу конденсатору и через ключевой тиристор соединены с выходом вспомо- га|телъного выпрямителя, анод дгага

5

стора соединен с анодом ключевого тиристора, катод динистора подключен к входу элемента временной задержки и через резистор соединен с катодом ключевого тиристора, выходы элементов И соединены с управляющими входами распределительного моста, выводы переменного тока которого подключены к первичным обмоткам насыщающихся трансформаторов, соединенным в звезду, при этом вторичные обмотки насыщающихся трансформаторов включены между соответствующими вывода- . ми переменного тока выпрямительно- инверторного агрегата и выводами для подключения питающей сети.