Регулятор переменного 3-х фазного напряжения Советский патент 1982 года по МПК H02M5/257 

Кроме того, общим недостатком рассматриваемых устройств является также отсутствие цепей сброса реактивной энергии нагрузки в момент принудительной коммутации тиристоров. В результате энергия запасается в коммутирующих конденсаторах и ограничивающих реакторах, поэтому эти элементы имеют большие габариты и вес. Вследствие колебательного процесса перезаряда коммутирующих конденсаторов на них возникают напряжения в несколько раз превыщающие амплитудное напряжение сети, что может привести к выходу из строя других элементов схемы.

Цель изобретения - осуществление качественной щиротно-импульсной модуляции трехфазного напряжения, питающего нагрузку с индуктивным характером, при одновременном ограничении напряжения: на коммутирующих конденсаторах, т. е. расщирение функциональных возможностей, уменьщение весогабаритных показателей и повыщение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство введены три дополнительных диода И каждый узел коммутации снабжен двумя дополнительными тиристорами, при этом диоды, связанные с входными выводами, подключены к упомянутым выводам анодами, а их катоды соединены между собой, каждый из дополнительных диодов соединен катодом с выходным выводом соответствующей фазы, а их аноды соединены между собой, первый дополнительный тиристор узла коммутации подключен катодом к общей точке коммутирующего тиристора и конденсатора, а анодом к точке соединения катодов диодов, второй дополнительный тиристор подключен катодом к другому выводу конденсатора и точке соединения анодов дополнительных диодов, катод коммутирующего тиристора соединен с входным выводом соответствующей фазы, а анод второго дополнительного тиристора с входным выводом соответствующей фазы.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Асинхронный двигатель 1, встречно-параллельные тиристоры 2 и 3, коммутирующий и дополнительные 5 и 6 тиристоры и конденсатор 7 образуют узел 8 коммутации фазы А, при этом тиристоры 4-6 и конденсатор 7 формируют коммутирующий элемент.

Кроме того, устройство содержит узлы 9 и 10 коммутации фаз В и С соответственно, конструкция которых аналогична конструкции узла 8 группу И дополнительных диодов, катод каждого из которых соединен с выходным выводом соответствующей фазы, группу 12 диодов, анод каждого из которых соединен с входным выводом соответствующей фазы.

Устройство работает следующим образом.

к двигателю приложено напряжение UCA Для прохождения положительного полупериода этого напряжения необходимо включить тиристор 2 в фазе С и тиристор 3 в фазе А. Одновременно с подачей импульса

управления на тиристоры 2 и 3 подается команда на включение тиристора 6. Осуществляется заряд конденсатора 7 с полярностью указанной на фиг. 1. После заряда конденсатора 7 тиристор 6 закроется. Для получения щиротно-импульсной модуляции указанного полупериода напряжения необходимо закрывать и открывать тиристор 3 по определенному закону. Закрыть тиристор 3 можно, включив тиристоры 4 и 5. При этом к открытому тиристору 3 прикладывается

напряжение обратной полярности, что приводит к его гащению. Конденсатор 7 под действием прикладываемого напряжения UCA перезаряжается, и как только он перезарядится до напряжения больщего U открыв1ается диод 8 фазы С. При этом к открытым тиристорам 2 и 4 фаз С и А соответственно прикладывается обратное напряжение конденсатора и они гасятся. Перезаряд конденсатора прекращается, следовательно в схеме отсутствуют перенапряжеJ ния, связанные с колебательным процессом перезаряда конденсатора в индуктивной цепи. Ток нагрузки фаз А и С замыкается по цепи: фаза А - тиристор 5 - диод 11 фазы С - фаза С, т. е. фазы нагрузки закорочены, и не оказывают влияния на форму выходного напряжения преобразователя. После спадания тока тиристор 5 закроется. Через промежуток времени, определяемый законом щиротно-импульсной модуляции, снова подаются импульсы на включение тиристоров 2, 3, 6. Открытие тиристора б приводит к перезарядке конденсатора 7 напряжением с полярностью, необходимой для следующей коммутации тиристора 3 и т. д. в течение всего положительного полупериода питающего напряжения UCA Для получения щиротно-импульсной модуляции отрицательного полупериода напряжения UCA следует выполнить такое же управление тиристором 3 фазы С. Поскольку коммутирующий конденсаор 7 заряжается от мостовой трехфазной схемы выпрямления, то независимо от момента включения зарядного тиристора 6 конденсатор 7 заряжается до напряжения, близкого, к амплитудному, что достаточно для устойчивой коммутации тиристора 3.

0 Работа других фаз аналогична описанной.

Таким образом, устройство позволяет выполнить щиротно-импульсную модуляцию выходного напряжения при регулировании его величины и тем самым улучщить его

гармонический состав. Причем снижаются габариты и вес коммутирующих элементов, уменьщается влияние нагрузки на форму выходного напряжения.