Способ преобразования энергии переменного тока в энергию постоянного тока и устройство для его реализации Советский патент 1981 года по МПК B60L7/16 

мостового выпрямителя подключена цепочка управляемых вентилей, средняя точка которых соединена со средней точкой вторичной обмотки трансформатора и связана через блок принудит тельной :коммутации : с одним из зажи мон цепи тяговых двигателей, параллельно каждой из вторичных полуобмоток трансформатора включен отдельный конденсатор.

На фиг.1 изображена схема устройс ва; на фиг.2 - временные диаграммы тков в вентилях устройства в режиме тяги.

Рассмотрим способ преобразования энергии переменного тока в энергию постоянного тока на примере работы устройства для его реализации, представленного на фиг.1.

К выходным зажимам управляемого мостового выпрямителя, плечи 1-2 которого представляют из /себя импульсные тиристорные ключи с принудительной коммутацией, а плечи 3-4 выполнены на тиристорах, подключены цепочка из тиристоров 5 и б, средняя точка которых соединена со средней точкой вторичной обмотки трансформатора 7, и цепь 8 нагрузки. Вторичная обмотка трансформатора разбита на две полуобмотки 9 и 10, параллельно каждой из которых подключены конденсаторы 11 и 12. Между точкой соединения полуобмоток 9 и 10 и одним из выходных зажимов выпрямителя подключен блок 13 принудительной коммутации .

В начале положительного полупериода напряжения цепь 8 нагрузки не связана с трансформатором 7, и ток двигателей замыкается через плечи 1 и 3 выпрямителя. В момент времени 1 (фиг.2) включают тиристор б, тем самым цепь 8 нагрузки подключают к полуобмотке 9 питающего трансформатора 7. В момент времени вторичной полуобмотке 9 скачком возрастает до значения, равного 0,, а в полуобмотке 10 - до значения, равного 0,5 За , где за - ток в цепи нагрузки. В первичной обмотке ток возрастает плавно по косинусоидальному закону. Через время TO/2, равное полупериоду собственных колебаний тока LС-контура, где L - индуктивность рассеяния трансформатора, С - эквивалентная входная емкость, равная тД1 i , ток в первичной обмотке транс форматора достигает значенияigr , соответствующего установившемуся режиму работы преобразователя. В этот момент времени (ia) включают вентильное плечо 4 и подключают цепь нагрузки ко всей вторичной обмотке трансформатора 7. В момент времени ii ток во вторичной полуобмотке 9 скачком уменьшается на величину, равную 0,53 , а в полуобмотке 10 возрастает на эту

величину. В первичной обмотке трансформатора ток изменяется плавно и никаких скачков тока не наблюдается, что уменьшает мешающее влияние на линии связи. В момент времени tj ток во вторичной полуобмотке 9 скачком уменьшается до величины,равной 0,53d, а в полуобмотке 10 возрастает до значения, равного 1,, В первичной обмотке ток уменьшается плавно по косинусоидальному закону. Через время, равное TO /2, ток в первичной обмотке уменьшается до значения принужденной составляющей. В этот момент времени (4 с помощью блока 13 принудительной коммутации выключают вентильное плечо 5 и отключают цепь нагрузки от вторичной обмотки трансформатора 7. Ток нагрузки в-интервале времени t4--tx| замыкается через плечи 2 и 4 выпрямителя.. Процессы в о,1рицательный полупериод сети протекают аналогично.

Устройство обеспечивает возможность работы тяговых двигателей в рекуперативном режиме.

Формула изобретения

1. Способ преобразования энергии переменного тока в энергию постоянного тока, преимущественно для электроподвижного состава переменного тока, заключающийся в поочередном подключении и отключении цепи нагрузки к секциям вторичной обмотки силового трансформатора, отличающийс я тем, что, с целью повышения усточивости коммутации преобразователя, технико-экономических показателей электроподвижнрго состава, а также уменьшения мешающего влияния на линии связи, в каждыйполупериод питающего напряжения первоначально подключают цепь нагрузки к половине вторичной обмотки питающего трансформатора и в момент достижения в первичной обмотке трансформатора в результате колебательного процесса величины тока, соответствукмдей полному току нагрузки, подключают цепь нагрузки ко всей вторичной обмотке трансформатора, затем во второй части .данного полупериода питающего напряжения отключают цепь нагрузки от одной из полуобмоток, и в момент I когда ток в первичной обмотке трансФорматора в результате колебательног процесса спадет до величины принужденного тока, отключают всю вторичную 06MOTKV трансформатора от цепи нагрузки.

2. Устройство для реализации способа по п.1j содержащее силовой трансформатор, вторичная обмотка которого разделена на две равные магнитосвязанные полуобмотки, управлявмый вентильный мост, два плеча которого выполнены с принудительной коммутацией , на выход которого включены тяговые двигатели, отличающееся тем, что к выходным зажимам управляемого мостового выпрямителя подключена цепочка управляемых вентилей, средняя точка которых соединена со средней точкой вторичной обмотки трансформатора и связана

через блок принудительной коммутации с одним из зажимов цепи тяговых двигатилей, параллельно каждой из вторичных полуобмоток трансформатора включен отдельный конденсатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР 515674, кл. В 60 L 1976.

ti tf г

t, г фиг

.