Компенсационный преобразователь Советский патент 1974 года по МПК H02M7/20 

1

Недостатком известных схем компенсационных преобразователей с емкостью фильтра в коммутирующем устройстве является необходимость в дополнительных устройствах для рекуперации в сеть избыточной энергии емкости фильтра, накапливаюп ейся при каждой искусственной коммутации, при широком диапазоне изменения углов управления преобразователем, что существенно усложняет преобразователь.

Целью изобретения является упрощение схемы преобразователя путем отдачи избыточной энергии емкости фильтра в нагрузку через коммутирующий контур.

Для достижения указанной цели коммутирующая LC-цепь подключается на зажимы неуправляемого выпрямителя через коммутирующие тиристоры и встречно-параллельно включенные с ними неуправляемые вентили, причем с выходом преобразователя указанная LC-цепь связана через диоды.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого компенсационного преобразователя, состоящая из силового преобразователя 1, работающего на нагрузку 2 и коммутирующего устройства, включающего неуправляемый выпрямитель 3 с емкостью фильтра 4 па зажимах постоянного тока, коммутирующие управляемые вентили 5 и 6, обратные вентили 7 и 8. коммутирующую емкость

9 и индуктивность 10 со вторичной обмоткой, включенной через диод 11 параллельно емкости фильтра, неуправляемые вентили 12 и 13, соединяющие коммутирующую LC-цепь с нагрузкой.

Преобразователь работает следующим образом.

Для искусственного выключения проводящего вентиля в какой-либо группе силового преобразователя 1 включаются коммутирующие тиристоры 5 и 6, и коммутирующая емкость 9 начинает резонансно перезаряжаться через индуктивность 10 и емкость фильтра 4. Одновременно через включенные тиристоры 5 и 6 и диоды 12 и 13 емкость фильтра 4 оказывается включена параллельно нагрузке 2, а так как напряжение на ней больще, чем на выходе преобразователя 1, последний выключается, ток нагрузки 2 начинает протекать через емкость фильтра 4, разряжая ее. Через полпериода собственных колебаний коммутирующего контура ток, протекающий через коммутирующую емкость 9, меняет знак, что ведет к запиранию тиристоров 5 и 6, так как начинают проводить ток диоды 7 и 8. Когда во время обратного перезаряда коммутирующей емкости 9 ее ток уменьщится до величины тока нагрузки, диоды 7 и 8 выключаются, и ток нагрузки протекает через коммутирующую емкость 9, индуктивность 10 и диоды 12

и 13. В этот момент необходимо включить очередные вентили преобразователя 1. Коммутация тока из цени коммутирующей емкости в день силового нреобразователя начнется с момента времени, когда напряжение на коммутирующей емкости станет равно линейному напряжению между включенными вентилями преобразователя. Вследствие наличия индуктивности на стороне неременного тока преобразователя 1, процесс коммутации не мгновенный, и коммутирующая емкость продолжает перезаряжаться частью тока нагрузки. Когда напряжение на ней сравняется с напряжением на емкости фильтра часть тока нагрузки, протекающая через коммутирующую емкость, перейдет в цепь емкости фильтра, протекая через открытые вентили выпрямителя 3. Окончательный переход тока нагрузки в сеть переменного тока происходит под действием разности, линейного напряжения между включенными вентилями силового преобразователя 2 и напряжения на емкости фильтра 4. На данном последнем этапе коммутации емкость фильтра получает избыточный заряд, который передается в нагрузку на первом этапе следующей коммутации. Дополнительная обмотка на индуктивности 10 служит для ограничения максимального напряжения на коммутирующей емкости 9 во время первого полупериода ее резопансного перезаряда. В процессе резонансного перезаряда с повышением напряжения на коммутирующей емкости увеличивается напряжепие на индуктивности 10 и, следовательно, на ее

вторичной обмотке. При некоторой величине напряжения на коммутирующей емкости 9, зависящей от коэффициента трансформации, напряжение на вторичной обмотке индуктивности 10 станет равно напряжению на емкости фильтр 4, что приведет к отпиранию диода 11, через который энергия, накопленная в индуктивности 10, возвратится в емкость фильтра 4, ц величина нанряжения на коммутирующей емкости 9 будет, таким образом, ограничена.

Предмет изобретения

5 1. Компенсационный преобразователь, содержащий питаемые от сети управляемый выпрямитель инеуправляемый выпрямитель, к зажимам постоянного тока которого подключен конденсатор фильтра, коммутирующую

0 LC-цепь с индуктивностью, имеющей две обмотки, и коммутирующие тиристоры, отличающийся тем, что, с целью ограничения перенапряжений, коммутирующая LC-цепь подключена к упомянутым зажимам неуправляемого выпрямителя через коммутирующие тиристоры, с встречно-параллельно включенными диодами, причем с выходом преобразователя указанная LC-цепь связана через диоды.

0 2. Преобразователь но п. 1, отличающийся тем, что одна из указанных обмоток коммутирующей индуктивности подключена через диод параллельно конденсатору фильтра.

/

г

Ц

0

J

L-iJLl -U

П