Компенсационный преобразователь Советский патент 1978 года по МПК H02M7/12 

1

Изобретение относится к области преобразовагепьной-техники, в частности к управляемым вентильным преобразователям переменного тока в постоянный с искусственной коммутацией - компенсационным преобразова- g тепям, генерирующим при работе реактивнук1 мощность в питающую сеть.

Известны компенсационные преобразователи, содержащие, кроме основного выпрямителя, емкостный фильтр, конденсатор которо-jo го подключается параллельно вентилям основного выпрямителя при помощи вспомогательных вентилей ll.

Прототипом изобретения яшгяется компенсационный преобразователь, содержащий соб-15 ранные по трехфазной нулевой схеме управляемую и неуправляемую группы вентилей, причем общая точка последней подключена к аноду тиристора, соединенному через цепочку из конденсатора фильтра и диода, включен- 20 ного в прямом направлении, с его катодом, подключенным к одному кз выходных выводов, другой из которых соединен с нулевым входным выводом 21 В этом преобразователе конденсатор фильтра служит для огранич 25

чения коммутационных перенапряжений и одис.временно для перевода- тока нагрузки из одной коммутирующей фазы в другую. Для этого Конденсатор в начпле каждой коммутации подключается параллельно вентилю во включаемой фазе, а затем - параллельно вентилю, находящемуся в выключаемой фазе. Получающийся при этом эффект двухэтапной затянутой коммутации способствует улучшению ряда характеристик компенсационного преобразователя. Недостатком указанного преобразователя является сложность KOHI:Tрукции его силовых цепей ввиду большого числа вспомогательных вентилей. Общее число вспомогательных вентилей превышает число вентилей основного выпрямителя в три рпза. Этот недостаток препятствует широкому применению компенсационного преобразователя в народном хозяйстве. Вместе с том число вспомогательных вентилей, необходимо для подключения ковденсятора 4ильтра в параллель иловым вентилям, может быть умоншено.

Целью изобретения является упрои(енио компенсационного преобразователя. Это достигается тем, чго в предлагаемом преобразовагепе общая точка управляемой группы вен тилей соединена с общей гонкой конденсагора и диода.

На фиг, 1 изображена принципиальная схема описываемого преобразователя на фиг. 2 - диаграмма состояний вентилей схемы. Преобразователь состоит из группы упра& пяемых вентилей 1 3, собранных по трехфазной нулевой схеме, и парашюпьно включенной группы HeynpaBnHeKtbJXвентилей 4- 6, которые также представпшот собой ана- логичную выпрямительную . Менаду одноименными полюсами указанных вентильных групп включен конденсатор 7 фильтра, причем : положительная обкладка конденсатора соединена с положительным полюсом неуправляемой вентильной группы, а отрица тельная обкладка- с положительным попю сом управляемой группы. Одновременно . указанный полюс неуправляемой группы соединен через включенный Б проводящем напра Ленин управляемый вентиль 8 с одним из концов цепи нагрузки. 9, а указанный полюс управляемой группы соединен с тем же кон™ цом цепи нагрузки через включенный в проводящем направлении диод 10. Цепь нагрузки противоположным концом соединена с ну левой точкой питающей системы напряже- ний. Преобразователь работает следующим образом. Предположим, что в проводящем состоянии находится вентиль 1. Для перевода тока из работающей фазы в фазу с вентилем 2 одновременно с выключением управляемого венти ля 1 включаютЪаходящийся в той же группе очередной вентиль 2, а также вентиль 8, после чего конденсатор 7 фильтра оказывается включенным между коммутирующими фазами. Ввиду того, что конденсатор филы ра во время предыдущей коммутации был заряжен до у 3овня , превышающего- межфаз-т ное коммутирующее напряясение сети, ток вент1шя 2 начиЕшет плавно нарастать с нулевого значения по цепи, содержащей конденсатор 7, вентиль 8, нагрузку 9. Ток выключаемой фазы замыкается по цепи; вентиль 4 - вентиль 8 - нагрузка 9. На данном этапе коммутации происходит частичный разряд конденсатора фильтра увеличивающимся током вступающей в работу фазы, В момент окончания первого этапа комму тации подают сигнал на запирание управляемого вентиля 8. При этом ток включаемой фазы переходит в цепь, состоящую из диода 10 и нагрузки 9, а ток выключаемой фазы вынужден замыкаться по-цепи; вентиль 4 конденсатор 7 - диод 10 - нагрузка 9, после чего начинается второй этап коммутации фааных токов, в течение когорого койденсатор фш1ьтра зар51жается током выключаемой

фазы,

На втором; этапе коммутации конденсатор фипьтра по-прежнему включен так, что напрэжение на его обкладках способствует переводу тока нагрузки из выкшочаемой фазы в очередную, в результате чего ток в выключаемой фазе уменьшается до нуля. После этого конденсатор фильтра выключается до начала следующей коммутации. При проведении следующей коммутащш порядок переключения вентилей, как видно из фиг, 2, аналогичен описанному. Достоинством предлагаемого компенсационного преобразователя является простота его конструкции, в которой при помощи минимального числа вентилей удается использовать конденсатор фильтра в эффективномрежиме с маль1ми пульсациями напряжения на обкладках. Уменьшение необходимого числа вентилей способствует повышению на- дежности в работе преобразователя и его КПД. Предложенный компенсационный преобразователь может найти применение в разпичных отраслях промышленности. Предлосылками для этого, кроме упрощения конструкции, являются свойство генерировать при работе реактивную мощность, а также наличие не уступающих обычным преобразователям, работающим с естественной коммутацией, регулировочных свойств. Поэтому преобразователь целесообразно использовать, например, в регулируемом электроприводе постоянного тока. Формула изобретения Компенсационный преобразователь, содержащий собранные по трехфазной нулевой схеме управляемую и неуправляемую группьг вентилей, причем обп1ая точка последней подключена к аноду тиристора, соединенному через цепочку из конденсатора фильтра и диода.включенного в прямом направлении, с его Катодом, подключенным к одному из выходных выводов, другой из которых соединен с нулевым входным выводом,. о т п ичающийся- тем, что, с целью упрощения, общая точка упраштяемой группы вентилей соединена с общей точкой конденсатора и диода. Источники информации, приня1Ъ1е во В1Й1мание при экспертизе:

1. Повышение эффективности устройств преобразовательной техники. Материалы научно-технической конференции, Киев, 1972, с. 39-43, Зайцев А. И, и др. Компенсационные тирисгоргпле преобразователи переменного TOKQ в постоянный.

2, Авторское свидетельство СССР № 453778, кл. Н 02 М 7/12, 1974.