Преобразователь переменного тока в постоянный Советский патент 1992 года по МПК H02M7/155 

Фие.1

31

шение коэффициента мощности и снижение пульсации выходного напряжения при более широком диапазоне регулирования. Преобразователь переменного тока в постоянный содержит источник 1 мощности, вторичные обмотки которо го соединены по схеме прямой и обрат ной звезд. Между нулевыми выводами 0(| и Ог прямой и обратной звезд вклю чен однофазный уравнительный реактор 2, средним выводом подключенный к общей нулевой точке 0 трех нулевых вентилей 3. Катоды вентилей 3 соединены с выводами трехфазного уравнительного реактора . Обмотки реактора соединены в звезду. Нулевая точка звезды образует вывод для подключения нагрузки 5. Второй вывод (точка 0) для подключения нагрузки 5 образован объединенными анодами двух

7359844

гнодных групп вентилей 6-11. Катоды ,

I анодных групп вентилей 6-11 соедиi нены пофазно с анодами катодных групп ветилей 12-17 через дополнительные две трехфазные группы обмоток. Каждая из дополнительных обмоток включена согласно-последовательно с соответствующей вторичной обмоткой источ- JQ ника 1. Катоды катодных групп вентилей 12-17 соединены попарно. К их общим точкам d, e, f подключен трехфазный уравнительный реактор . К этим же точкам d, e, f подсоединены. 15 три нулевых вентиля 3. Все вентили могут быть выполнены управляемыми, в том числе вентили анодной и катодной групп. Уравнительные реакторы могут быть выполнены из отдельных магнит- 20 НО несвязанных реакторов, 4 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано для преобразования переменного тока в постоянный с повышенным коэффициентом мощности, где требуется длительное глубокое регулирование постоянного напряжения например для управления электроприводами постоянного тока или возбуждения мощных синхронных генераторов. Цель изобретения - повы

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано для преобразования переменного тока в постоянный с повышенным коэффициентом мощности, где требуется длительное глубокое регулирование постоянного напряжения например, для управления электроприводами постоянного тока или врзбужде ния мощных синфазных генераторов.

Цель изобретения - повышение коэффициента мощности и снижение пульсаций выходного напряжения при более широком диапазоне регулирования.

На фиг. представлена принципиальная электрическая схема преобразователя) на фиг. 2 и 3 диаграммы напряжений и токов, поясняющие работ устройства в разных режимах,

На фиг. 1 -3 приняты следующие обозначения: А, а; В, bj С, с - фазы питающего напряжения (фиг.1); ( Углы регулирования катодных, анодных и нулев.ых групп вентилей соответственно; , U - выпрямленные напряжения трехфазных анодных групп (фиг.2а){ , Uj выпрямленные напряжения анодной группы и суммарное (фиг.2 и 3)j I - ток на первичной стороне источника (фиг.2г)} Ог - полное напряжение; Ujj - напряжение отпайки} i, t - токи соответствующих катодной и анодной групп вентилей; а, bj, c$- и

а4 kg cz Фазы источника со стороны их подключения к вентилям преобразователя (фиг.1); а, Ь3, cL и ai, bg, с - отпайки фаз (фигЛ).

i и , иымилпенныи пи леме ни чиро i

звезды с отпайками aj, b ,, с и Ь б и нулевые выводы которых

цс Преобразователь переменнбго тока в постоянный содержит источник 1 мощности ,выполненный по схеме две обратные

5 Ј обозначены точками 0 и 0 соответственно. Между нулевыми выводами (точки 0 /f и Ог) включен однофазный уравнительный реактор 2, средним вы0 водом подключенный к общей нулевой точке CU трех нулевых вентилей 3, катоды которых соединены с выводами трехфазного уравнительного реактора 4. Обмотки реактора 4 соединены в звезду,

5 a нулевая точка звезды образует вывод для подключения нагрузки 5, второй вывод (точка 0) которой образован объединенными анодами двух анодных групп вентилей 6-11, катоды которых

0 подключены к отпайкам a ,,, b 3, ьб сг источника 1 мощности. Две катодные группы ве нтилей 12-17 сое-1 динены катодами и подключены к фазным выводам трехфазного уравнитель$ ного реактора t (точки d,e, f). Катодная группа вентилей 12-17 своими анодами подключена к выводам фаз ац, Ь$, су и а, b$, cz соответственно источника 1 мощности.

Устройство работает следующим об-

пазом. I

Для повышения коэффициента мощности сначала изменяют углы регулирования группы катодных вентилей 12- 17 в диапазоне от 0 до 180 эл.град.,

при этом углы tfа и

г

должны оставаться равными нулю. Выпрямленное напряжение изменяется (в относительных единицах) с единицы до величины, определяемой отношением полного и частичного напряжений источника питания, что позволяет улучшить коэффициент мощности в более широком диапазоне регулирования.

Коэффициент мощности в этих точках сохраняет свое максимальное зна- чеие. При этом нулевые вентили 3 вступают в работу не при р{ к 30 эл.град., а при , что также

обусловит повышение коэффициента мощности. Затем ( остается неизменным (управляющие импульсы могут быть сняты), а изменяется &(о с нуля до

90 эл.град. При этом 0 продолжает оставаться равным нулю Относительная

величина выпрямленного напряжения уменьшается до нуля. перехода в

инверторный режим необходимо осуществить регулирование оЈо.

Как видно из фиг . 1 мгновенное значение .полного выпрямленного напряже- ния равно среднеарифметической величине мгновенных значений потенциалов точек d,e и f относительно точки 0. Эти потенциалы в любой момент времени равны потенциалам анодных, катодных групп вентилей 6-17 или нулевых вентилей 3 в зависимости от того, чей потенциал относительно точки 0 выше в рассматриваемый момент времени. При этом не-учитывается падение напряжения в вентилях.

На отрезке времени tn - t, (фиг.2о)

45

при {(« 60 эл.град. максимальный положительный потенциал имеет точка O (напряжение между точками

равно напряжению анодной группы Ujft), 50 ДВУХ нулевых вентилей, катоды которых следовательно, ток проводит нулевой вентиль 3. В интервале t - t2 анод вентиля 12 имеет максимальный положительный потенциал, который равен сумме напряжений и Ua, следо- « вательно, ток проводит вентиль 12.

подключены к выводам двух фаз второго уравнительного реактора со средним выводом, образующим первый выходной вывод, -второй выходной вывод образован объединенными анодами анодных групп вентилей, содержащий по три вентиля, катоды которых подключены к выводам соответствующих вторичных обмоток, две катодные группы вентилей.

На отрезках

ч t, - t4

ток проводит опять нулевой вентиль 3, а затем вентиль 15. Полное выпрямленное напряжение х.х. регулирования равно

при отсутствии

U

tfeo

J&i,l-Ј) (, .,„.

2 и

0

5

0

5

0

5

0

5

При равенстве напряжений анодной и катодной групп Ujgo 2,13U2,

Диаграммы выпрямленных напряжений и токов через вентили при улах регулирования, равных нулю, приведены на фиг.З. При этом выпрямленное напряжение и коэффициент мощности равны максимальным величинам, нуле- вые- вентили 3 не проводят ток. На фиг, 36,в приведены аналогичные диа- рамжы токов для случая о/ , равных соответственно 60 и 120 эл.град. и при {Х 0. Видно, что нулевые вентили проводят ток продолжитель- ностью соответственно 60 и 120 эл.трад.

Когда требуемый диапазон регулирования напряжения составляет приблизительно О, и выше и не требуется рекуперация, то управляемыми можно выполнять только вентили 12-17 катодной группы. В случае регулирования напряжения во всем диапазоне и рекуперации на противоЭДС инвертора до 50% номинального напряжения, управляемыми могут выполнять вентили 6-17 катодной и анодной групп. Выпрямитель должен иметь все вентили управляемыми, если требуется регулирование в полном диапазоне и рекуперация осуществляется на противоЭДС до 100%. Схема сохраняет свои свойства при изменении полярности осех вентилей.

Формула изобретения

ДВУХ нулевых вентилей, катоды которых

подключены к выводам двух фаз второго уравнительного реактора со средним выводом, образующим первый выходной вывод, -второй выходной вывод образован объединенными анодами анодных групп вентилей, содержащий по три вентиля, катоды которых подключены к выводам соответствующих вторичных обмоток, две катодные группы вентилей.

%

/ -.- ;. Л;

to

tf

tl

UJt

7////А i-tx

н н

-г-тн

it

Фм.2

„г-1

ф

х

ч s

ьъ

tH

Г-.

xl

-. ч J

--J- „

if

У////Л if

I- if

н

Udl

Ш

ff %

«

Ш

8

«

w

iii in I 777

173

i

1

Iff. I PI

I ,J

J jMrhVly

guTJ at-r- f-r JJ

i

i

УШШУТЯШУ.

////////,1 ////////, уЩ/,из y////////,№

47

ffl.