Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1980 года по МПК H02M7/145 

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в тиристорных преобразователях переменного напряжения в постоянное. Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное, содерЖсцций силовые тиристоры, вспомогательный выпрямитель и подключенную -на его выходе последовательную цепь из резистора и конденсатора. В этом устройстве обеспечена защита от внешних перенапряжений, од-нако невозможна принудительная коммутация силовых тиристоров. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, которое содержит силовые тиристоры , связанные с вентильными обмотками . силового трансформатора и выводами для подключения цепи нагрузки, вспомогательный выпрямитель, выход которЬго подключён к. мостовой схеме, два противоположных плеча которой содержат неуправляемые вентили, а два других - полностью управляемые ключи причем в диагональ переменного тока МОСТОВОЙ схемы включен конденсатор. В устройстве осуществляется принудительная ком1 тация силовых тиристоров и защита р1 внешних перенапряжений . Недостаток этого устройства заключается в том, что узел принудительной коммутации не имеет гальванически развязанных выходов, что ограничивает область его применения. Цель изобретения заключается в расширении функциональных возможностей. Указанная цель достигается тем, что в преобразователе, содержащем силовые тиристоры, вспомогательный выпрямитель, выход которого подклю чен к мостовой схеме, два противоположных плеча которойсодержат неуправляемые вентили, а два других полностью управляемые ключи, причем в диагональ переменного тока мостовой схемы включенконденсатор, дополнительно введен трансформатор, пер.вичная обмотка которого подключена к диагонали постоянного тока мостовой схемы и зашунтирована последовательной цепью из вспомогате;льных конденсатора и тиристора, встречнопараллельно которому включен диод, причем вторичные обмотки дополнительного трансформатора связаны с силовыми тиристорами через дополнительные тиристоры.

Схема предлагаемого устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит силовые тиристоры 1, связанные с вентильными обмотками 2 трансформатора и выводом 3 для подключения цепи нагрузки, вспомогательный выпрямитель 4, мостовую схему, два плеча которой содержат неуправляемые вентили (диоды) 5 и б, а два других - полностью управля мые ключи 7 и 8, конденсатор 9, дополнительный трансформатор 10 с первичной обмоткой 11 и вторичйыми обмотками 12, вспомогательные конденсатор 13 и тиристор 14 с диодом 15, а также дополнительные тиристоры 16 в цепи вторичных обмотки трансформатора 10. Ключи 7 и 8 могут быть выпонены, например, в виде аналогов полностью управляемого, вентиля.

Пусть открыт управляемый вентиль б преобразователя (для примера приведен однофазный двухполуперйодный преобразователь). Для осуществления искусственной коммутации силовых вентилей 1 отпирают ключи 7,8 и дополнительные тиристоры 16. Напряжение конденсатора 9 (полярность напряжения указана на чертеже) прикладывается к первичной обмотке 11 трансформатора 10, а напряжение вторичной обмотки 12 - к последовательно соединенным обмотке 2 и силовому тиристору 1.

Через диод 15 конденсатор 13 заряжается до напряжения конденсатора

После уменьшения тока силового тиристора 1 до нуля ток преобразователя проходит через обмотку 12 и тиристор 16.

. Направления токов в обмотках 11 и 12 трансформатора 10 противоположны и происходит перемагничивание железа трансформатЬра 10.

После запирания тиристора 1 запирают ключи 7, 8, отпирают тиристор 14 и очередной вступающий в работу силовой тиристор.

После разряда конденсатора 13 до нуля его Дсшьнейший перезаряд осуществляется за счет энергии; накопленной в цепи преобразователя. Ток в обмотках 11 и 12 сохраняет прежнее направление, однако основной магнитный поток трансформатора 10 с этого моменте создается вторичной обмоткой 12 и цеиявт направдение. Происходит

перемагничивание железа трансформатора 10 в обратном направлении.

После перезаряда конденсатора 13 до напряжения конденсатора 9 ток ойнотки 11 проходит через диод 5, конденсатор 9 и диод 6. В момент

достижения током обмотки 2 установившегося значения дозаряд конденсатора 9 прекращавтс я. Напряжение конденсатора 13 через диод 15 прикладывает ей к обмотке 11, направление тока в которой при этом изменяется. Основной магнитный поток снова создается обмоткой 11, продолжается перемагничивание железа трансформатора 10. Тиристор 16 запирается напряжением обмотки 12.

Ток холостого хода составляет несколько процентов от номинального тока, поэтому емкость конденсатора 13 может быть достаточно малой.

Благодаря конденсатору 13 уменьшается скорость нарастания прямого напряжения на запираемом управляемом вентиле.

Вместо трансфО1 1атора 10 может 5 быть использован автотрансформатор.

Емкость конденсатора 9 достаточно велика и он выполняет также функции защиты от перенапряжений.

Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий

силовые тиристоры, связанные с вентильными обмотками трансфо1 1атора и выводом для подключения цепи нагрузки, вспомогательный выпрямитель, выход которого подключен к мостовой схеме, два противоположных плеча которой содержат неуправляемые вентили, а два других - полностью управляемые ключи, причем в диагональ переменного тока мостовой схемы включен конденсатор, отличающийся тем,

что, с целью расширения функциональных возможностей, к диагонали постоянного тока мостовой схемы подключена первичная обмотка дополнительно введенного трансформатора, зашунтированная последовательной цепью из вспомогательных конденсатора- и тиристора, встречнопараллельно которому включен диод, причем вторичные обмотки дополнительного трансформатора связаны с силовыми тиристорами через дополнительные

тиристоры.