Трехфазный преобразователь переменногоНАпРяжЕНия B пОСТОяННОЕ Советский патент 1981 года по МПК H02M7/12 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в мощных электроприводах постоянного тока.

Известны преобразователи переменного напряжения в постоянное, содержащие силовой тиристорный мост и вспомогательный диодный мост с конденсатором на выходе и двумя тиристорными ключами, включенными между одноименными полюсами мостов 1,2.

Известен преобразователь, собранный по схеме двойного трехфазного выпрямителя с уравиительным реактором, к средней точке которого подключен коммутирующий конденсатор 3.

В этих преобразователях происходит накопление энергии на коммутирующем конденсаторе, обусловленное индуктивностями рассеяния фаз сети.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является трехфазный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор с двумя группами, соединенными между собой через уравнительный реактор со средней точкой вторичных обмоток, каждая из которых соединена по схеме «звезда и образует с соответствующей из двух групп полностью управляемых вентилей, имеющих общую точку, нулевую схему выпрямления, причем средняя точка уравнительного реактора соединена с одним из выходных выводов, а его концы через диоды, включенные в прямом направлении - с другим

выходным выводом и с общей точкой управляемых вентилей, к каждой из групп вторичных обмоток подключен неуправляемый выпрямитель, собранный по нулевой схеме, общая точка которого связана с общей точкой управляемых вентилей через дополнительный полностью управляемый вентиль и через конденсатор с общей точкой этой же группы вторичных обмоток 4.

Недостатком этого преобразователя является сложность схемы (наличие восьми полностью управляемых вентилей).

Целью изобретения является упрощение схемы.

Эта цель достигается тем, что в трехфазном преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем трансформатор с двумя группами, соединенными между собой через уравнительный реактор

со средней точкой, вторичных обмоток, каждая из которых соединена по схеме «звезда и образует с соответствующей из двух групп управляемых вентилей, имеющих общую точку, нулевую схему выпрямления, причем средняя точка уравнительного реактора соединена с одним из выходных выводов, два дополнительных управляемых выпрямителя, собранных по нулевой схеме и подключенных к вторичным обмоткам, две коммутирующих цепочки, каждая из которых образована последовательным соединением конденсатора и коммутирующего управляемого вентиля и подключена одним концом к другому выходному выводу и общей точке управляемых вентилей, другой конец каждой из коммутирующих цепочек подключен к средней точке уравнительного реактора, общая точка соединения вентилей каждого из дополнительных управляемых выпрямителей подключена через соответствующий дополнительный управляемый вентиль к общей точке соединения конденсатора и коммутирующего управляемого вентиля соответствующей коммутирующей цепочки.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит трехфазный трансформатор 1, на каждом стержне которого расположены по две одинаковые вторичные обмотки, уравнительный реактор 2, включенный между группами вторичных обмоток трансформатора, соединенных в звезду, управляемые вентили 3-8, подключенные к вторичным обмоткам трансформатора, два дополнительных управляемых выпрямителя, собранных -по нулевой схеме с помощью управляемых вентилей 9-11 и 12-14, две коммутирующих цепочки, первая из которых образована последовательным соединением конденсатора 15 и коммутирующего управляемого вентиля 16, а вторая - последовательным соединением конденсатора 17 и вентиля 18. Эти цепочки подключены между средней точкой уравнительного реактора 2 и общей точкой вентилей 3-8. Общие точки дополнительных управляемых выпрямителей соединены между собой и с помощью управляемых вентилей 19, 20 с коммутирующими цепочками. Нагрузка 21 подключена между средней точкой уравнительного реактора 2 и общей точкой вентилей 3-8.

Устройство работает следующим образом.

Включение вентилей 3-8 осуществляют с опережением относительно моментов естественной коммутации. При запирании одного из вентилей 3-5 конденсатор 15 является коммутирующим, а конденсатор 17 служит для сброса энергии, накопленной в индуктивностях рассеяния обмоток трансформатора. При запирании одного из вентилей 6-8 конденсатор 17 является коммутирующим, а конденсатор 15 служит для сброса энергии рассеяния.

Пусть конденсатор 15 заряжен до напряжения, большего, чем амплитуда переменного напряжения вторичной обмотки, а напряжение на конденсаторе 17 меньше амплитуды вторичного Напряжения. Тогда для принудительного запирания вентиля 3 необходимо подать отпирающие импульсы управления на вентили 16, 9 и 20. При этом конденсатор 15 начнет разряжаться на нагрузку 21 через вентиль 16. Вентиль 3 выключается, и конденсатор- 17 заряжается по контуру: обмотка трансформатора, вентиль 9, вентиль 20, конденсатор 17, левая

полуобмотка реактора 2. Следующий вентиль группы 3-5 может вступить в работу после того, как напряжение на конденсаторе 15 станет меньше мгновенного значения напряжения следующей фазы. Конденсатор 17 зарядится до напряжения, большего, чем амплитуда вторичного напряжения трансформатора. Поэтому в следующем цикле коммутации возможно запирание одного из вентилей группы 6-8.

Использование предложенного устройства позволит осуществить включение вентилей с опережающими углами регулирования без применения полностью управляемых вентилей. В мощных преобразователях

в качестве полностью управляемых вентилей могут быть использованы неполностью управляемые вентили, снабженные индивидуальными узлами конденсаторной коммутации. Кроме того, использование предложенного устройства позволит устранить накопление энергии на коммутирующих конденсаторах, так как энергия рассеяния, накопленная в конденсаторе во время предыдущего коммутационного цикла, будет израсходована на коммутацию в последующем цикле.

Формула изобретения

Трехфазный преобразователь переменного

напряжения в постоянное, содержащий трансформатор с двумя группами, соединенными между собой через уравнительный реактор со средней точкой, вторичных обмоток, каждая из которых соединена по

схеме «звезда и образует с соответствующей из двух групп управляемых вентилей, имеющих общую точку, нулевую схему выпрямления, причем средняя точка уравнительного реактора соединена с одним из

выходных выводов, два дополнительных управляемых выпрямителя, собранных по нулевой схеме и подключенных ко вторичным обмоткам, двее коммутирующих цепочки, каждая из которых образована последовательным соединением конденсатора и коммутирующего управляемого вентиля и подключена одним концом к другому выходному выводу и общей точке управляемых вентилей, отличающийся тем, что, с

целью упрощения, другой конец каждой из коммутирующих цепочек подключен к средней точке уравнительного реактора, и общая точка соединения вентилей каждого из дополнительных управляемых выпрямителей подключена через соответствующий

дополнительный управляемый вентиль к общей точке соединения конденсатора и коммутирующего управляемого вентиля соответствующей коммутирующей цепочки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 468342, кл. Н 02М 7/12, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 443448, кл. Н 02М 7/155, 1975.

3.Авторское свидетельство СССР № 216101, кл. Н 02М 7/12, 1968.

4.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2508217, кл. Н 02М 7/12, 20.07.77 (прототип).