Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1990 года по МПК H02M7/04 

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике, в частности к мощным вентильным преобразователям с опережающей коммутацией с повышенной кратностью пульсации выпрямленного напряжения, и может быть использовано в преобразовательных агрегатах тяговых подстанций магистральных железных дорог для питания электролизных установок в цветной металлургии и электрохимической промышленности.

Цель изобретения - улучшение энергетических показателей, повышение надежности.

На фиг. 1 и 2 приведена принципиальная схема устройства; на Лиг. 3 - графики, поясняющие работу устройства.

Преобразователь переменного напряжения в постоянное (фиг.1) содержит два четырехстержневых трансформатора 1 и 2 с сетевыми обмотками 3-8 и 9-14 и вентильными обмотками 15-17 и 18-20, включенными соответственно между вывода«ш переменного тока трехфазных вентильных мостов, собранных на вентилях 21-32 и 33-44, двумя парами вспомогательных обмоток 45-50 и 51-56 на основных стержнях и вспомогательными Обмотками 57 и 58 на четвертых стержнях магнитопроводов первого и второго трансформаторов. Катоды вентилей 21- 23, 27-29, 36-38 и 42-44 объединены , в общую точку и образуют положительный выходной вывод 59, который через разделительный диод 60 подключен к первому общему входному выводу 61 инверторов 62 и 63 (фиг.2). Отрицатель- ный выходной вывод 64 образовав анодами вентилей 24-26, 30-32, 33-35, 39-41. Инверторы 62 и 63 имеют второй входной вывод 65, а к их выходным выводам 66-67 и 68-69 подключены первич ньш обмотки 70 и 71 выходных транс- юрматоров 72 и 73. Три вторичные об- тки 74-76 выходно.о трансформатора 73 через первые три пары зстречно-па- . сллельно включенных двухи-тграциотьк тиристоров 77-82 подключены о дельно к первым вспомогательным об- 48-50 преобразовательного трансформатора 1, а четвертая вторичная обмотка 83 выходного трансйорма- тора 73 через симметричный тиристор 84 подключена к вторым вспомогатель- обмоткам 45-47 преобразовательного трансформатора 1, которые соедине- jjbi в открытый треугольник. Три вторичные обмотки 85-87 выходного трансфер- матора 72 через вторые три пары встречно-параллельно включенных двух- операционных тиристоров 88-93 подключены -каждая отдельно к первым вспомо- гател ным обмоткам 54-56 преобразовательного трансформатора 2, а четвертая вторичная обмотка 94 выходного трансформатора 72 через симметричный тиристор 95 подключена к вторым вспомогательным обмоткам 51-53 преобразовательного трансформатора 2, которые Соединены в открытый треугольник. Преобразователь содержит также трехфазный датчик 96 тока, второй, третий и

первый входные выводы 97-99 соответственно системы управления, к которым подключены вспомогательные обмотки 57 и 58 четвертых стержней и трехфазный датчик 96 тока. Система управления выполнена на основе датчиков 100 и 101 тройной частоты, четырех одновибраторов 102-105, блока 106 контроля выходного тока преобразовате

« э 5

0

0

5

яя,дешифраторов 107 и 108, блоков 109- 110 управления встречно-параллельными и симметричными тиристорами, и шести формиррвателей 111-116 импульсов.

Трехфазный датчик 96 тока выполнен на основе трех трансформаторов 117-119 тока, перричными обмотками каждого из которых являются шины последовательно включенных сетевых обмоток 3-14 преобразовательных трансформаторов 1 и 2, диодного моста 120, к входу переменного тока которого подключены вторичные обмотки трансформаторов 117-119 тока, и потенциометра 121, ползунок которого является выходным выводом датчика 96 тока.

Инверторы 62 и 63 выполнены на полностью управляемых тиристорах 122-125 и 126-129-с диодными мостами обратного тока и содержат входной фильтр, представленный конденсатором 130, и -,Б1ходные фильтры, состоящие из последовательных колебательных контуров, вклг шгащих дроссели и 132 и конденсаторы 133 и 134, и параллельных колебательных контуров, включающих дроссели 135 и 136 и конденсаторы 137 и 138, настроенные на тройную частоту сети.

Датчики 100 и 101 тройной частоты содержат компараторы 139 и 140, подключенные входами к второму и третьему входным выводам 97 и 98 системы управления, формирователи 141 и 142 переднего и формирователи 143 и 144 заднего фронтов, подключенные входами к выходам компараторов 139 и 140, триггеры 145 и 146 и схемы ИЛИ 147 и 148.

Блок 106 контроля выходного тока преобразователя содержит компаратор 149, подключенный входом к первому входному выводу 99 системы управления, триггер 150 и логический инвертор 151.

Дешифраторы 107 и 108 собраны каждый на шести -схемах И 152-157 и 158- 163, вторых и третьих схемах ИЛИ 164- 165 и 166-167, триггерах 168 и 169.

Блоки 109 и 110 управления встречно-параллельными двухоперационными тиристорами выполнен каждый на основе трех схем И 170-172 и 173-175, шестиразрядных регистров 176 и 177 сдвига, логических инверторов 178 и 179.

В качестве формирователей 111-116 i

импульсов наиболее приемлемыми являются формирователи с наполнением от высокочастотного генератора, в которыхдлительности выходных импульсов соответствуют длительности входных сигналов .

Преобразователь работает следующим образом.

За счет включения сетевых обмоток 3-8 и 9-14 преобразовательных трансформаторов 1 и 2 в неравносторонние правые и левые зигзаги (фиг.1) со сдвигом на угол 15 эл.град. напряжения вентильных обмоток 15-17 и 18-20 будут сдвинуты m фазе относительно друг друга на 30 эп.град. Вентильные

торов 1 и 2, /Тля потоков нулевой по следовательности в преобразовательны трансформаторах 1 и 2 имеются пути мыкания по магннтопроводам четвертых стержней, находящихся в ненасыщенном состоянии. Благодаря этому в уравнительных контурах имеются большие сопротивления нулевой последовательнос ти XQ, соизмеримые с сопротивлениями

обмотки 15-17 и 18-20 каждого из транс-j5 намагничивания хи трансформаторов 1

форматоров 1 и 2, включенные на входы двух трехфазных мостовых выпрямителей, собранных соответственно на вентилях 21-26, 27-32 и 33-38, 39-44, образуют шестифазное выпрямление. При парал- 20 лельном включении всех четырех трехфазных мостов на выходе преобразова- , теля в режиме холостого хода создается выпрямленное напряжение, равное полусумме выпрямленных напряжений 25 двух шестифазных выпрямителей, которое имеет двенадцатифазную пульсацию. При этом среднее значение выпрямленного напряжения на выходе преобразователя не будет превышать 17% действую- 30 щего значения напряжения вентильной обмотки из-за наличия вспомогательных обмоток 45-47 и 51-53 на основных стрежнях трансформаторов 1 и 2, соединенных в открытый треугольник.

При работе преобразователя под нагрузкой в каждом из шестифазных выпрямителей вступают в параллельную работу по два трехфазных моста, собранных на вентилях 21-26, 27-32, 33-38, 39-44. При параллельной работе мостов в каждом из шестифазных выпрямителей устанавливаются выпрямленные напряжения, величины которых являются средними между мгновенными значениями фазных напряжений поочередно встречно-параллельно работающих вентильных обмоток 15-17 и 18-20. Разность мгновенных значений фазных напряжений встречно-параллельно работающих фаз 50 в каждом из шестифазных выпрямителей составляет напряжение треугольной фор- ч мы и тройной частоты по отношению к

5

4Q

и 2, которые в достаточной степени будут ограничивать уравнительные ток в шестифазных выпрямителях. Амплитуд уравнительных токов в каждом из шест фазных выпрямителей не превышают 1-2 от амплитуда номинальных токов вентильных обмоток при сечении четвертп стержней 30-40% от сечения основных стержней. Таким образом, параллельна работа трехфазных мостов в шестифаз- ных выпрямителях осуществляется без применения громоздких уравнительных реакторов.

От потоков нулевой последовательности ча вспомогательных обмотках 57 и 58 четвертых стержней преобразовательных трансформаторов 1 к 2 наводят ся напря ения U 7 и Uj-. тройной част ты (фиг. За,б) сдвинутые по фазе дру от друга на четверть периода тройной частоты, которые являются сигналом для датчиков 100 и 101 тройной частоты.

Пои токах нагрузки, меньших крити ческого , к вспомогательным обмо кам 45-47 и 51-53, соединенным в открытый треугольник у каждого трансформатора, подводятся напряжения тро ной частоты через симметричные тирис торы 84 и 95 от обмоток 83 и 94 выхо ных трансформаторов 73 и 72 инверторов 63 и 62. Под действием этих напряжений по вспомогательным обмоткам 45-47 и 51-53 основных стержней буду протекать токи тройной частоты, кото рые создают потоки нулевых последова тельностей в основных стержнях. Эти потоки также будут замыкаться по маг нитопроводу четвертых стержней транс

Пои токах нагрузки, меньших критического , к вспомогательным обмоткам 45-47 и 51-53, соединенным в открытый треугольник у каждого трансформатора, подводятся напряжения тройной частоты через симметричные тиристоры 84 и 95 от обмоток 83 и 94 выходных трансформаторов 73 и 72 инверторов 63 и 62. Под действием этих напряжений по вспомогательным обмоткам 45-47 и 51-53 основных стержней будут протекать токи тройной частоты, которые создают потоки нулевых последовательностей в основных стержнях. Эти потоки также будут замыкаться по маг- нитопроводу четвертых стержней трансчастоте питающей сети с амплитудой,

равной половине амплитуды фазного на- $$форматоров 1 и 2, в результате чего

пряжения вентильной обмотки. Под дей-токи во вспомогательных, обмотках 45-47

ствием напряжений тройной частоты,и 51-53 малы.

генерируемых шестифазными выпрямите- Таким образом, выравнивание мгнолями, по вентильным обмоткам парал-венных значений напряжений параллельм

1577020 fe 6

лельно работающих фаз будут протекать уравнительные токи тройной частоты, которые создадут однонаправленные потоки в основных стержнях трансфорна

торов 1 и 2, /Тля потоков нулевой последовательности в преобразовательных трансформаторах 1 и 2 имеются пути замыкания по магннтопроводам четвертых стержней, находящихся в ненасыщенном состоянии. Благодаря этому в уравнительных контурах имеются большие сопротивления нулевой последовательности XQ, соизмеримые с сопротивлениями

намагничивания хи трансформаторов 1

5 намагничивания хи трансформаторов 1

0 5 0

0 ч

5

Q

и 2, которые в достаточной степени будут ограничивать уравнительные токи в шестифазных выпрямителях. Амплитуды уравнительных токов в каждом из шестифазных выпрямителей не превышают 1-2% от амплитуда номинальных токов вентильных обмоток при сечении четвертпх стержней 30-40% от сечения основных стержней. Таким образом, параллельная работа трехфазных мостов в шестифаз- ных выпрямителях осуществляется без применения громоздких уравнительных реакторов.

От потоков нулевой последовательности ча вспомогательных обмотках 57 и 58 четвертых стержней преобразовательных трансформаторов 1 к 2 наводятся напря ения U 7 и Uj-. тройной частоты (фиг. За,б) сдвинутые по фазе друг от друга на четверть периода тройной частоты, которые являются сигналом для датчиков 100 и 101 тройной частоты.

Пои токах нагрузки, меньших критического , к вспомогательным обмоткам 45-47 и 51-53, соединенным в открытый треугольник у каждого трансформатора, подводятся напряжения тройной частоты через симметричные тиристоры 84 и 95 от обмоток 83 и 94 выходных трансформаторов 73 и 72 инверторов 63 и 62. Под действием этих напряжений по вспомогательным обмоткам 45-47 и 51-53 основных стержней будут протекать токи тройной частоты, которые создают потоки нулевых последовательностей в основных стержнях. Эти потоки также будут замыкаться по маг- нитопроводу четвертых стержней трансно работающих фаз можно осуществить пропусканием намагничивающих токов тройной частоты по вспомогательным обмоткам 45-47 и 51-53 основных стержней трансформаторов «1 и 2.

С помощью вспомогательных обмоток 48-50 и 54-56 основных стержней можно создавать опережающую коммутацию токов «ентилей и перевести преобразователь jg в условно двадцатичетырехфазный режим работы. t

.При токах нагрузки, больших 1 симметричные тиристоры 84 и 95 закрываются и включаются поочередно встреч- $ но-параплельные двухоперационные тиристоры 77-82 и 88-93 и к вспомогательным обмоткам 48-50 и 54-56 преобразовательных трансформаторов 1 и 2 будут приложены полусикусоидальные, 20 сдвинутые по фазе от соответствующих напряжений основных гармоник вспомогательных обмоток на угол 15 напряжения тройной частоты, ко-срые транс «Нормируются на вентилькне «.отки 15- 5 17 и 18-20 и образуют условно двадцатичетырехфазный режим. При этом перед- .чий фронт формы кривых напряжений вентильных обмоток 15-17 и 18-20 изменяется и равенство мгновенных значе-30 ний напряжений вентильных обмоток, под точенных к вентилям, заканчивающим работу и вступающим в работу, происходит раньше, чем при естественной коммутации, т.е. отпирание вен- « тилей, вступающих в работу, происходит с опережением момента их естественного отпирания на некоторый угол (J , При этом контроль за током нагрузкоторых формируются однополярные прямоугольные импульсы, синхронизированные с напряжением тройной частоты вспомогательных обмоток 57 и 58. На выходах схем ИЛИ 147 и 148 формируются последовательности импульсов с частотой 6f, где f - частота промышленной сети. Сигналы на выходах компараторов 139 ч 140, прямых выходах триггеров 145 и 146 и схем ИЛИ 147 и 148 приведены соответственно на фиг.3в,г, д,е,ж,з.

Компаратор 149 блока 106 контроля тока по сигналам с датчика 96 и опорного напряжения опъ Ликсирует моменты перехода выходного тока преобразо- теля через величину 1с(Кр. При величине тока, большей , под воздействием компаратора 149 единичный сигнал формируется на прямом выходе триггера 150, а при токах, меньших Lj , иг его инверсном выходе.

Одновибраторы 102 и 104 служат в ла. аетве линии задержки и вырабатыэ ют длительность импульсов, равную 2/1. периода частоты 6f. Выходные сигналы одновибраторов 102 и 104 приведены на фиг.Зи, к.

Вторые одновибраторы 103 и 105 вырабатывают длительность импульсов для стробирования работы дешифраторов 107 и 108. Сигналы на выходе одновибраторов 103 и 105 приведены на фиг.Зл,м.

Рассмотрим режимы работы системы управления инверторами при выходных токах преобразователя, больших На прямом выходе триггера 150 блока 106 контроля выходного тока присутст-- вует единичный сигнал, который в качестве разрешающего сиг-нала поступает на вторые входы 152 и 158 первых и 170 и 173 седьмых схем И. При этом выходные, сигналь первого и третьего

ки осуществляется с помощью датчика 40 96 тока. Сигнал с выхода датчика тока поступает пропорционально току нагрузки на первый вход системы управления. Датчики 100 и 101 тройной частоты подключены к вспомогательным обмот- 45 одновибраторов 102 и 104 поступают кам 57 и 58 четвертых стержней транс- на входы третьих 154 и 160 и четверых форматоров 1 и 2. Напряжения вспомогательных обмоток 57 и 58 приведены на фиг. За,б. Компараторы 139 и 140

155 и 161 схем, на которые поступают также выходные сигналы триггеров 145 и 146. Соответственно на инверсных выпряжениа с реверсами с. одной полярнос- ти на другую в моменты перехо- да напряжений на вспомогательных обмотках 57 и 58 через нуль. Формироформируют на выходах двухполярное на- jg ходах вторых 164 и 166 и третьих 165

и 167 схем ИЛИ формируются сигналы (фиг. Зн,о,п,р). Сигналы на прямых выходах триггеров 168 и 169 приведены на фиг. 3 с,т. Выходные сигналы тригвателй 141 и 142 переднего и формиро- 35 геР°в 168 и 169 через формирователи

вателч 143 и 144 заднего фронтов,

подключенные к выходам компараторов

139 и 140, управляют триггерами 145

и 14(, на прямом и инверсном выходах

111 и 114 импульсов, выполняющих роли усилительных, гальванически развязывающих каскадов, поступают поочередно на входы полностью управляемых тирискоторых формируются однополярные прямоугольные импульсы, синхронизированные с напряжением тройной частоты вспомогательных обмоток 57 и 58. На выходах схем ИЛИ 147 и 148 формируются последовательности импульсов с частотой 6f, где f - частота промышленной сети. Сигналы на выходах компараторов 139 ч 140, прямых выходах триггеров 145 и 146 и схем ИЛИ 147 и 148 приведены соответственно на фиг.3в,г, д,е,ж,з.

Компаратор 149 блока 106 контроля тока по сигналам с датчика 96 и опорного напряжения опъ Ликсирует моменты перехода выходного тока преобразо- теля через величину 1с(Кр. При величине тока, большей , под воздействием компаратора 149 единичный сигнал формируется на прямом выходе триггера 150, а при токах, меньших Lj , иг его инверсном выходе.

Одновибраторы 102 и 104 служат в ла. аетве линии задержки и вырабатыэ ют длительность импульсов, равную 2/1. периода частоты 6f. Выходные сигналы одновибраторов 102 и 104 приведены на фиг.Зи, к.

Вторые одновибраторы 103 и 105 вырабатывают длительность импульсов для стробирования работы дешифраторов 107 и 108. Сигналы на выходе одновибраторов 103 и 105 приведены на фиг.Зл,м.

Рассмотрим режимы работы системы управления инверторами при выходных токах преобразователя, больших На прямом выходе триггера 150 блока 106 контроля выходного тока присутст-- вует единичный сигнал, который в качестве разрешающего сиг-нала поступает на вторые входы 152 и 158 первых и 170 и 173 седьмых схем И. При этом выходные, сигналь первого и третьего

одновибраторов 102 и 104 поступают на входы третьих 154 и 160 и четверых

одновибраторов 102 и 104 поступают на входы третьих 154 и 160 и четверых

155 и 161 схем, на которые поступают также выходные сигналы триггеров 145 и 146. Соответственно на инверсных выгеР°в 168 и 169 через формирователи

111 и 114 импульсов, выполняющих роли усилительных, гальванически развязывающих каскадов, поступают поочередно на входы полностью управляемых тиристоров 122,125 и 123,124,126,129 и 127 и 1285 находящихся в противоположных плечах мостовых инверторов 62 и 63. Прямоугольные напряжения, формируемые полностью управляемыми тиристора- ми инверторов 62 и 63, с помощью элементов выходных фильтров преобразуются в синусоидальные напряжения и поступают на выходные выводы 66,67 и 68 69 инверторов 62 и 63. Кривые выходны напряжений инверторов 62 и 63 (фиг.Зу ф) показывают, что выходные сигналы инверторов 62 и 63 сдвинуты относительно сигналов тройной частоты вспо- могательных обмоток 58 и 57 на длительность импульсов, формируемых одно вибраторами 102 и 104.

Отсекающий диод 60 исключает перекачку энергии между входным фильтром J30 инверторов 62 и 63 и нагрузкой преобразователя. В дальнейшем с вторичных обмоток 74-76 и 85-87 выходных трансформаторов 73 и 72 выходные напряжения инверторов 63 и 62 перерас- пределяются между вспомогательными обмотками 48-50 и 54-56 преобразовательных трансформаторов 1 и 2 с помощью шести пар встречно-параллельно включенных двухоперационных тиристо- ров 77-82 и 88-93. Необходимый порядок следования импульсов на двухопера ционные тиристоры 77-82 и 88-93 .вырабатывается с помощью блоков 109 и 110 управления тиристорами. В режиме то- ков преобразователя, больших IjKp, выходные сигналы схем И 152 и 158 (фиг.3и,к) после инвертирования логическими инверторами 178 и 179 и прохождения схем И 170 и 173 поступают на входы шестиразрядных регистров 176 и 177 сдвига. Сигналы с выходов первых-шестых ячеек поступают на входы формирователей 112 и 115 импульсов, на выходах которых указаны порядок следования импульсов на входы двухоперационных тиристоров 88-93 и 77-82

При токах преобразователя, меньших I. , сигналом с прямого выхода триггера 150 закрытых схемы И 152, 158 и 171 и 174. Управляющие импульсы с входов двухоперационных тиристоров 77-82 и 88-93 снимаются. При этом под воздействием компаратора 149 сигнал проходит через логический инвер- . тор 151 и формируется на инверсном выходе триггера 150, который открывает схемы И 153,159,171 и 172,174 и 1751 Так как длительность импульсов

одновибратора ,103 и 105 незначительна то сигналы триггеров 168 и 169 практически совпадают по фазе с исходными напряжениями тройной частоты (фиг.За, б). Напряжения с прямого и инверсного выходов триггеров 168 и 169 через схемы И 171-172 и 174-175 поступают на формирователи 113 и 116 импульсов, а затем на входы симметричных тиристоров 84 и 95. В результате к вспомогательным обмоткам 45-47 и 51-53 основных стержней преобразовательных трансформаторов 1 и 2, соединенных в открытый треугольник, прикладываются выходные напряжения вторичных обмоток 83 и 94 выходных трансформаторов 73 и 72 инверторов 63 и 62, которые сфазированы с напряжениями тройной частоты на вспомогательных обмотках 57 и 58 четвертых стержней трансформаторов 1 и 2.

Таким образом, в предлагаемом преобразователе применение двух четырех- стержневых трансформаторов с вспомогательными обмотками и маломощных инверторов с системой управления, в отличие от известного преобразователя, позволяет создавать опережающую коммутацию вентилей и тем самым улучшить энергетические показатели преобразователя без применения коммутирующих конденсаторов и трехфазного реактора, получить параллельную работу четырех трехфазных мостовых выпрямителей без применения уравнительных реакторов. Причем при параллельной работе двух шестифазных выпрямителей уравнительные токи между ними будут ограничены до допустимых пределов за счет включения сетевых обмоток преобразовательного трансформатора последовательно и в неравносторонние зигзаги, а также за счет действия вспомогательных обмоток основных стержней, на которые подаются полусинусоиды тройной частоты со сдвигом 15 эл.град. относительно первой гармоники напряжений вспомогательных обмоток.

Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный четьфехстержневой преобразовательный трансформатор, обмотки которого расположены на стержнях магнито- провода, при этом на основных стержнях, кроме вентильных обмоток, которые включены между входами переменного тока двух трехфазных вентильных мостов, расположены две вспомогательные, обмотки, одни вспомогательные обмотки включены последовательно в от- крытый треугольник, а другие вспомогательные обмотки подключены каждая через три пары встречно-параллельно

включенных двухоперационных тиристоров соответственно к трем вторичным обмоткам выходного трансформатора инвертора тройной частоты, трехфазный датчик тока, выполненный на базе трех однофазных трансформаторов тока, вто- ричные обмотки которых соединены в звезду и через трехфазный диодный мост с заземленной катодной группой подключены к потенциометру, ползунок

КОТОРОГО ЯВЛЯеТСЯ ВЫХОДНЫМ ВЫВОДОМ

датчика тока, подключенным к первому .---одному выводу си темы управления инвертором, вторым выводом соединен- сй с вспомогательной чет стержня, сзо кот- РОЙ заземлен, инвертор, выполненный по мостовой схеме на полностью управ- . , гмых вентилях с диодным :чостом обратного тока и подключенный выводами постоянного тока через входной фильтр и разделительный диод к выходным вы- , а выводами переменного тока - к выходному фильтру, причем система управления выполнена на основе датчика тройной частоты, первого и второго одновибраторов, блока контроля выход- j .ro тока преобразователя, дешифратора блока управления встречно-параллельными тиристорами и трех формирователей импульсов, при этом датчик трой ной частоты содержит первый компаратор, подключенный входом к второму входному выводу системы управления, формирователи переднего и заднего фронтов, подключенные входами к выхо- ду первого компаратора, триггер и первую схему ИЛИ, подключенные входами к выходам формирователей переднего и заднего фронтов, а выходом - к входам первого и второго одновибраторов, блок контроля выходного тока преобразователя содержит второй компаратор, подключенный выходом к первому выходному выводу системы управления, второй триггер, S-вход которого неповред ственно, а R-вход через логический инвертор подключен к выходу второго компаратора, дешифратор содержит шест двухвходовых схем И, первый вход перJ

0

с

з Q , р 5 ;о g

вой схемы И соединен с выходом первого одновибратора, а первый вход второй схемы И соединен с выходЬм второго одновибратора, вторые входы первой и второй схем И подключены соответственно к прямому и инверсному выходам второго триггера, первые входы третьей и пятой схем И, а также четвертой и шестой схем И подсоединены соответственно к прямому и инверсному выхо- .дам первого триггера, вторые входы третьей и четвертой схем И, а также пятой и шестой схем И подключены соответственно к выходам первой и второе схем И, вторую и третью схемы ИЛИ, вторая подключена входами соответственно к выходам третьей и пятой схем И, третья подключена входами соответственно к выходам четвертой и шестой схем И, третий триггер, подключенный входами к выходам соответственно вто рой и третьей схем ИЛИ, а выходы тре- триггера подкт- к входа- первого и третьего формирователей . пульсов, выходы первого формировател импульсов подключены на входы полностью управляемых вентилей инвертора, блок управления встречно-параллельными тиристорами содержит седьмую схему И, которая первым входом подключена через второй логический инвертор к выходу первой схемы И, вторым входом соединена с прямым выходом второго триггера, шестиячейковую пересчетную схему, подключенную входом к выходу седьмой схемы И, а шесть выходов пере - счетной схемы через второй формирователь импульсов подключены на входы соответственно трех пар встречно-параллельно включенных двухоперационных тиристоров, восьмую и девятую схемы И, которые первыми входами подключены соответственно к прямому и инверсному выходам третьего триггера, вторыми выходами подключены к инверсному выходу второго триггера, а их выходы подключены к входам третьего формирователя импульсов, отличающий- с я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, повышения надежности, дополнительно введены второй четырехстержневой преобразователь- ный трансформатор, третий и четвертый трехфазные вентильные мосты, второй инвертор тройной частоты, два симме 1 ричных тиристора, второй датчик тройной частоты, третий и четвертый одно- вибраторы, второй деягифратор, второй

блок управления встречно-параллельными двухоперационными тиристорами и четвертый, пятый и шестой формирователи импульсов, причем сетевые обмотки каждого из преобразовательных трансформаторов соединены в неравносторонние правые и левые зигзаги со сдвигом на угол 15 эл.град. каждый, включены последовательно и образуют общую звезду, а вентильные обмотки второго преобразовательного трансформатора подключены к входным выводам третьего и четвертого трехфазных вентильных мостов, при этом одноименные выводы постоянного тока четырех трехфазных вентильных мостов соединены между собой и образуют первый и ВТОРОЙ выходные выводы преобразователя, второй инвертор входными выводами под ключей параллельно к первому инвертору, а выходными выводами - к входным выводам выходного трансформатора, к трем вторичным обмоткам которого подключены первые вспомогательные обмот- ки основных стержней второго преобразовательного трансформатора через четвертые, пятые и шестые встречно- параллельно включенные двухоперацион- ные тиристоры, вторые вспомогательные обмотки основных стержней первого и второго преобразовательного трансформаторов, соединенные в открытый треугольник подключены через первый и второй симметричные тиристоры к четвертым вторич- ным обмоткам выходного трансформатора первого и второго инверторов, первичными обмотками трех однофазных трансформаторов тока датчика тока являются шины последовательно включенных сете- вых сб-моток первого и второго преобразовательных трансформаторов, вход второго датчика тройной частоты соединен с вспомогательной обмоткой четвертого стержня второго преобразовательного трансформатора, второй датчик тройной частоты содержит третий компаратор, подключенный входом к третьему входному выводу системы управления, формирователи переднего и заднего фронтов, подключенные входами к выходу третьего компаратора, четвертый триггер и четвертую схему ИЛИ, подключенные входами к выходам формирователей переднего и заднего фронтов, а выходами к входам третьего и четвертого одно- вибраторов, выходы которых подключены к первым входам соответственно первой и второй схем II второго дешифратора, вторые входы первой и второй схем И второго дешифратора подключены соответственно к прямому и инверсному выходам второго триггера блока контроля выходного тока преобразователя, выходы пятого триггера второго дешифратора подключены через четвертый формирователь импульсов к входам полностью управляемых вентилей второго инвертора, седьмая схема И второго блока управления встречно-параллельно включенными тиристорами первым входом подключена через третий логический инвертор к выходу первой схемы И второго дешифратора, вторым входом соединена с прямым выходом второго триггера блока контроля выходного тока преобразователя, а выходным выводом соединена шестиячейковая пересчетная схема, шесть выходов которой через пятый формирователь импульсов подключены ча входы соответственно. четвертой, пятой и шестой пар встречно-параллельно включенных двухопера- ционных тиристоров, восьмая и девятая схемы И второго блока управления первыми входами подключены соответственно к прямому и инверсному выходам пятого триггера второго дешифратора, вторыми входами подключены к инверсному выходу второго триггера блока контроля выходного тока преобразователя, а их выходы через шестой формирователь импульсов подключены на вход второго симметричного тиристора, а на вход первого симметричного тиристора подключен выход третьего формирователя импульсов первого блока управления

77

4L

SL

9L

Ј8

LjiJTjs7

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике, в частности к мощным вентильным преобразователям с опережающей коммутацией. Цель изобретения - улучшение энергетических показателей, повышение надежности. Эффект в преобразователе достигается повышением кратности пульсации выпрямленного напряжения и исключением уравнительных реакторов при параллельной работе четырех трехфазных мостовых выпрямителей на 24 вентилях. При этом применяются два четырехстержневых трансформатора с вспомогательными обмотками и два маломощных инвертора с системами управления. Уравнительные токи между работающими параллельно четырьмя выпрямительными мостами ограничены до допустимых пределов за счет включения 12 сетевых обмоток трансформаторов в звезду последовательно и в неравносторонние правые и левых зигзаги, а также за счет выполнения трансформаторами кроме основной функции роли уравнительных, коммутирующих и токоограничивающих реакторов. Подключение 12 вспомогательных обмоток к выходным трансформаторам двух инверторов, формирующим напряжение тройной частоты, позволяет выровнять мгновенные значения напряжений параллельно работающих выпрямителей в режиме I D∬ Dкр, создать опережающую коммутацию тока вентилей и тем самым улучшить энергетические показатели преобразователя без применения коммутирующих конденсаторов. 3 ил.

ЈL

.

S6 r iipfl

ЧШ

05

68:

suTIT

591

21

69

oeoiisi

-.-.XV XV XV X. j/V /V УЧ

/ s X

L- ./V XV УУ XV XV XV XV /

S7 7 7 S s s v s

rnJlJ dqJbnd1

П П П П П П П Г

rn rn m n n

П Я П П П П fi .П П..П П . a.JLJi. П Я 1 П П B-ILJL

OJDi: nnoL;rinaoЈiiiLo«z,

JT .t-r:i I i Г; П Г . n n n п п п n г пппппппппппппип

.ППППППЗ. ПППППППЛ

п п п п п п п

п п п п п по

п п п п п п п

.пппппппп

„гл. П гп гп m rn rn

гп гл г гл n m m

/ Х° / ХЛ / /

SJT Хх 7 чТ %7 7 V/ -

ч у у /X / / у z/ / s jr

Фиг.З