ОБРАТИМО-РЕВЕРСИВНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1967 года по МПК H02M7/72 

Изобретение относится к обратимо-реверсивным преобразователям постоянно-переменного тока на полупроводниковых вентилях.

Известны обратимые преобразователи, содержащие две однофазные мостовые группы тиристоров, подключенные к сети постоянного тока через реакторы с выведенной средней точкой.

Предлагаемый преобразователь отличается тем, что, с целью повышения быстродействия регулирова,ния выходного тока преобразователя, обмотки указанных реакторов магнитно связаны между собой.

На фиг, 1 представлена схема описываемого преобразователя; на фиг. 2 - схема замещения; на фиг. 3 - схема замещения для случаев пе связанных магнитно реакторов.

Две однофазные мостовые группы тиристоров /, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8 подключены к сети постоянного тока через магнитно связанные обмотки реактора 9. Параллельно диагоналям переменного тока указанных мостов, подключенным к сети переменного тока, включен конденсатор JO. На тиристоры, включенные согласно с полярностью приложенного напряжения со стороны постоянного тока, подаются импульсы управления, отвечающие инверторному режиму, а на тиристоры, включенные встречно по отнощению к указанному напряжению, подаются импульсы управления, отвечающие выпрямительному режиму.

Принцип работы предложенного преобразователя основан на балансе напряжений переменного и постоянного тока, определяемом значениями углов регулирования тиристоров, работающих в выпрямит.ельном и инверторыом режимах.

Если положить, что напряжение на стороне переменного тока синусоидально и пренебречь потерями напряжения в элементах преобразователя, то можно определить связь между величинами переменного и постоянного напряжения по формуле:

V KV cosa K-V cos (jt-p),

где a - угол регулирования тиристоров, работающих в выпрямительном режиме, (я-р)-угол регулирования тиристоров, работающих в инверторном режиме. У - среднее значение постоянного напряжения, У - эффективное значение переменного

напряжения, К - коэффициент, связывающий V- и V

переменного тока в -сеть постоянного тока и обратно.

Меняя режйм-работы групп тиристоров, например, переродя тиристоры /, 2, 7 и 8 в ипверторный ройим, а 3, 4, 5 к 6 - в выпрямительпый, можно осуществить изменение поляркости (реверс) на стороне постоянного тока по отношению к поогшрпости, указанной на фиг. 1. Благодаря магнитной связи обмоток реактора 9 изменение потока энергии может происходить практически безынерционно. В то же время полная продольная индуктивность велика и уравиительиый ток в достаточной мере ограничивается.

Увеличение быстродействия схемы обусловлеио тем, что измеиение направления тока на выходе не вызывает изменения магнитного потока в сердечнике реактора. Быстрое из.ченение величины отдаваемого тока также компенсируется соответствующим измеиением величины тока, циркулируюпдего выпрямительными и инверторпыми группами тиристоров. Поскольку изменение выходного тока не связано с изменением зиергии, запасаемой в реакторе, может быть достигнуто практически безыиердионное регулирование величины выходного тока. Это может быть пояснено при рассмотрении эквивалентной схемы преобразователя во время рабочего цикла. Пусть, иапример, в проводящем состояиип в выпрямительном режиме находятся два тиристора 1 и 2 и в ииверториом режиме два тиристора 3 и 6. Объединяя последовательно включенные тиристоры и индуктивности получим схему замещения (см. фиг. 2), где ВВ - тиристоры, работающие в выпрямительном режиме, а ВИ - тиристоры, работающие в инверториом режиме. Соответствующая схема заменгения для случая не связанных MariuiTно реакторов показана на фиг. 3. Быстродействие схемы определяется скоростью измене ip.e

ния рабочего тока ,-, нроисходящего под

действием разности мгновенных значении

входного напряжения С/вх П выходного f/suxi

которая прикладывается к индуктивностям эквивалентной схемы, основными компонентами которой являются: индуктивиость. Lie первичной сети, нидуктивность реакторов преобразователя и индуктивность L2c вторичной сети. В первом случае индуктивностью реакторов является лищь индуктивность Lpacpacceяния между

обмотками реактора, во втором случае входит индуктивность L р всей обмотки реактора. Соответственно для первого и второго случая скорости изменения тока будут выражены формулами:

20

Вследствие того, что LpacC p , при одинаковой разностн напряжений (Увх - вых скорость измеиеиия рабочего тока, а следовательио, п быстродействие системы в случае применения магнитно связанных обмоток реакторов, будет значительно больше.

В случае многофазных систем напряжения переменного тока преобразователь компонуется из нескольких преобразовательных ячеек в соответствии с числом фаз.

Предмет изобретения

Обратимо-реверсивный преобразователь, состояишй из двух однофазпых мостовых групп тиристоров, подключеиных к сети постоянного тока через реакторы с выведенной средней точкой, отличающийся, тем, что, с целью повышелия быстродействия регулирования выходного тока преобразователя, обмотки указанных реакторов магнитно связаны между собой.

fr+)

1.2С

-рас