Преобразователь переменного тока в постоянный Советский патент 1982 года по МПК H02M7/155 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока, в устройствах для возбуждения электрических машин, в качестве источника реактивной мощности. Известен компенсационный преобразователь , содержащий полууправляемый выпрямительный мост и буферный конденсатор для коммутации фазных токов преобразователя Cl. Массогабаритные показатели этого преобразователя ухудшаются из-за блок защиты от перенапряжения. Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий силовой тиристорный мост, вспомогательный тиристорный мост, диодный мост,два буферных конденсатора, вклю ченные между одноименными полюсами вспомогательного и диодного мостов, диоды, включенные между одноименными полюсами силового и вспомогательного тиристорных мостов, два блока принуди тельного выключения тиристоров с кoм мутирующими индуктивно-емкостными контурами. Прииспользовании полностью управляемых вентилей в силовом мосте блоки принудительного выключения заменяются таТсже полностью управ ляемыми вентилями. В таком преобразователе на каждую группу силовых вентилей используется свой буферный конденсатор Г 2J. С увеличением длительности коммутации фазного тока, что необходимо для уменьшения влияния преобразователя на питающую сеть, необходимо также увеличить и емкость буферных конденсаторов. Относительные средние мощности вспомогательного тиристорного и диодного мостов составляют 1015 от относительной мощности силового моста. Поэтому ухудшение массогабаритных показателей преобразователя определяется в основном массогабаритными показателями буферных конденсаторов. 396i Цель изобретения - улучшение массо габаритных показателей преобразовате ля. Поставленная цель достигается тем что в преобразователе переменного тока в постоянный, содержащем силовой мост на полностью управляемых вентилях, диодный мост, тиристорный мост, буферный конденсатор, диодь, каждый из которых вю1ючен между одноименными выводами силового и тиристорного мостов согласно с вентилями тиpиctopнoго моста, два полностью управляемых .вентиля, дополнительно введены два {тиристора, каждый из которых включен между разноименными выводами тиристорного и диодного мостов в согласном направлений, причем, каждый из полностью управляемых вентилей включен между разноименными выводами силового и тиристорного мостов во встречном направлении, а буферный конденсатор подключен параллельно тиристорному мосту. а фиг. 1 представлена принципиальная схема преобразователя; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. Преобразователь переменного тока в постоянный содержит силовой мост, выполненный на полностью управляемых вентилях 1-6, подключенный входными выводами к сети Переменного тока, а выводами постоянного тока - к нагрузке 7; тиристорный мост 8-13 положительный вывод которого через диод И подключен к положительному выводу силового моста, а через включенный встречно диоду полностью управляемый вентиль 15 - к отрицательному выводу силового моста, отрицательный вывод - через диод 16 - к отрицатель ному выводу силового моста, а через встречно включенный диоду 16 полность управляемый вентиль 17 - к положительному выводу силового MOCTaj.диодный мост 18-ЛЗ, подключенный к сети переменного тока, положительный вывод которого через тиристор 2k подключен к отрицательному выводу тиристорного моста, а отрицательный вывод подключен через тиристор 2&- к положительному выводу тиристорного моста; буферный конденсатор 2б, включенный между выводами тиристорного моста., На фиг. 2 обозначено: 27 - ток и напряжение конденсатора 26; -28 - тон тиристора 11, вентиля 17; 29 - ток диода 20, тиристора 2, диода 30 - ток фазы С; 31 - ток фазы А; 32- ток тиристора 10, вентиля 15; 33- ток диода 22, тиристора 25, диода 16; 3 - ток фазы В; 35 - ток фазы С .; Преобразователь работает следующим образом. Пусть проводят ток вентили 3 и 5, а буферный конденсатор имеет напряжение, пЬлярность которого указана на фиг. 1. Для коммутации тока из фазы С в фазу А в катодной группе силового моста включаются тиристор 11, вентиль 17 в момент -to . Таким образом, конденсатор 26 включается между коммутируемыми фазами так, что его напряжение больше, чем напряжение между | оммутируемыми фазами, способствует ререводу тока из выключаемой фазы С в фазу А. При этом ток включаемой фазы протекает по цепи тиристор 11 конденсатор 2б - вентиль 17- Увеличивающийся- ток фазы А частично разряжает буферный конденсатор 26. В момент времени -fc заканчивается первый этап коммутации. Выключаются вентили 3 и 17, включается тиристор 2 вентиль 1. Ток выключаемой фазы переходит в цепь диод 20 - тиристор 2k конденсатор 2б - диод 14, при этом ток включаемой фазы переходит из ти(эистора 11 в вентиль 1 . Конденсатор 26 оказывается включенным в силовую цепь преобразователя таким образом, что его напряжение способствует переводу тока из фазы С в фазу А. Конденсатор 26 дозаряжается током выключаемой фазы, и в момент tj при .спадании тока выключаемой базы до нуля заканчивается процесс коммутации тока в катодной группе силового моста. На интервале Ь - -t- ток нагрузки протекает по цепи фаза А - вентиль 1 - нагрузка 7 - вентиль 5 - .Фаза В. Через 60 эл. градусов в момент времени -Ь выключаются вентиль 15, тиристор 10, и начинается процесс коммутации тока из фазы В в фа..зу С в анодной группе силового моста. Ток включаемой фазы протекает по цепи вентиль 15 - конденсатор 26 - тиристор 10 - фаза С. При -этом убывает ток выключаемой фазы, а буферный конденсатор частично разряжается. В момент времени Ьj заканчивается второй этап коммутации. Выключаются вентили 5 и 15I включается тиристор 25. Ток выключаемой фазы протекает по цепи диод 16 - конденсатор 26 - тиристор 25 диод 22. Ток из цепи.тиристора 10 переходит в вентиль 6. Конденсатор 26 дозаряжается током выключаемой фазы В. В момент времени % ток выключаемой фазы становится равным нулю, и процесс коммутации тока в анодной группе силового моста заканчивается. При последующих коммутациях процессы в преобразователе повторя ются.

Таким образом, введение двух тиристоров, включенных между разноименными выводами диодного и тиристорного мостов, включение буферного конденсатора между выводами тиристорного моста, включение полностью управляемых вентилей между разноименными выводами силового и тиристорного мостов, позволяет использовать буферный конденсатор для коммутации тока в обеих группах силового моста. Это ведет к снижению емкости конденсаторов, буферного фильтра в два раза по срав:нению с известным преобразователем ;Ири рдинаковой длительности и коммутации тока в фазах преобразователя. Уменьшение емкости позволяет, уменьшить массу и габариты конденсаторно-. го фильтра, что приводит к улучшению массогабаритных показателей самого

преобразователя и к снижению его сто ймоСтных характеристик.

Формула изобретения Преобразователь переменного тока постоянный, содержащий силовой мос| Йа полностью управляемых вентилях, уиристорный мост, диодный мост, буферный конденсатор, диоды, кажоый из Которых включен между одноименными

выводами силового и тиристорного МОС

тов согласно с вентилями тиристорногс моста, два полностью управляемых вен тиля, отличающийся тем, что, с целью улуч1иения массогабаритных показателей, дополнительно введе ны два тиристора,, каждый из которых включен между разноименными выводами тиристорного и диодного мостов в согласном направлении, примем каждый и$ полностью управляемых вентилей включен между разноигюнными выводами силдВОГО и тиристорного мостов во BCTpeM

Ном направлении, а буферный конденса-тор подключен параллельно тиристорно, му мосту.

Источники информации. Принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 607320, кл. Н 02 М 7/12, 1$7б. ; 2. Авторское свиде;тельство СССР № 6l028if, кл. Н 02 М , 1976.

A в С О О О

ф1/г.