Регулируемый преобразователь переменного тока в постоянный с ограничением сверхтоков Советский патент 1982 года по МПК H02M7/12 H02H7/12 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для преобразования переменного тока в постоянный с ограничением ударного и установившегося токов короткого замыкания и с регулированием выпрямленного напряжения на выходе.

Известим преобразователи, в которых регулирование выпрямленного напряжения осуществляется дросселями насыщения, включенными в фазные цепи 1.

Цепи постоянного тока дросселя насыщения питаются от источника постоянного напряжения с практически нулевым внутренним сопротивлением, чем. достигается быстродействие регулирования. Но такие преобразователи обладают неудовлетворительными рабочими характеристикам. Небольшое увеличение рабочего тока приводит к резкому уменьшению выпрямленного напряжения. Их применение для регулирования напряжения в мощных выпрямителях нецелесообразно.

Наиболее близок к изобретению випрямитель, содержащий силовой блок вентилей, соединенных по мостовой схеме, в котором защита от сверхтоков выполнена в виде одного многообмоточного дросселя, обмотки которого включены в каждой фазе силовогб блока по две последовательно и согласно между вентилями анодной и катодной групп, а фазы источника питания присоединены к общим точкам этих обмоток 21.

Однако в известном устройстве ограничение сверхтоков недостаточное и регулирование происходит относительно медленно.

Цель изобретения - повышение эффективности ограничения сверхтоков и повышение быстродействия регулирования .

Указанная цель достигается тем, что в регулируемом преобразователе переменного тока в постоянный с ограничением сверхтоков, содержащем

20 трехфазный мостовой выпрямитель и рабочие обмотки дросселя насыщения, включенные по две последовательновстречно гчежду анодом и катодом вентилей каждой фазы выпрямителя, а об25щие точки соединения рабочих обмоток дросселя насыщения образуют входные выводы, параллельно соединенным рабочим o6hraTKaM дросселя насыщения в каждой фазе включены последовательно соединенные однофазный выпрямительный мост и управляемый вентиль, причем в диагональ постоянного тока однофазного выпрямительного моста включена активно-емкостная цепбчка, диагональ переменного Тока указанного моста подключена к трс1НсфоЕ 1атору тока соответствующей фазы, а Управляющий электрод управляемого вентиля через систему фазового управления подключен к датчику сверхтока соответствующей фазы. Кроме того, рабочие обмотки дросселя насысцения, подключенные к анодам вентилей вы11рямителя, размечены на одном стержне многостержневого трехфазного магнитопровода, рабочие обмотки дросселя насыщения, подключенные к катодам вентилей выпрямителя, размещены на другом стержне указанного магнитопровода, а крайние стержни многостержневого трехфазного магнитопровода выполнены с немагнитными зазораг4И. На фиг. 1 изображена принципиальная схема регулируемого преобразователя; на фиг. 2 - многостержневой трехфазный магнитопровод с расположением рабочих обмоток дросселя насмцения. Регулщ уемый преобразователь (фиг. 1) содержит трехфазный мостовой выпрямитель с анодной 1 группой вентилей и катодной 2 группой вентилей. Рабочие обмотки 3 дросселя насыиения подключены к анодной 1 группе вентилей пофазно, а рабочие обмотки 4 дросселя насыщения подключены к катодной 2 группе вентилей. Меж ду собой обмотки 3 и 4 соединены последовательно-встречно и точки их соединения образуют входные выводы 5, 6, 7. Параллельно соединенным обмоткам 3 и 4 включена цепочка из последовательно соединенных однофазного выпрямительного моста 8 и управляемого вентиля 9. В диагональ постоянного тока моста 8 вк 1ючена активно-емкостная цепочка 10. Диаго наль переменного тока моста 8 подклю чена к одним вторичным обмоткам трансформаторов тока 11 через шунтирующий резистор 12. Управляющий электрод управляемого вентиля 9 через систему фазового управления 13 подключен к датчику 14 сверхтока, соединенному с другими вторичными обмотками трансформаторов тока 11. Выходные выводы 15 и 16 образованы выводами анодной 1 и катодной 2 груп вентилей. В нормальном режиме работы через рабочие обмотки 3 и 4 дросселя насы щения протекает пульсирующий ток. Трехфазная система переменного тока создает эЛфект подмагничивания стер ней трехфазного магнитопровода, на которых расположены рабочие обмотки 3 и 4, вьтрямленным TOKofi нагрузки. Индуктивное сопротивление дросселя насьп5ения при этом минимально. При подаче импульсов управления на управляемые вентили 9 от системы фазового управления 13 по обмоткам 3 и 4 протекает также переменная составляющая тока, создающая переменный магнитный ViOTOK, замыкающийся через стержни трехфазного магнитопровода. Напряжение на рабочих обмотках 3 и 4 возрастает, а на выходных выводах 15 и 16 снижается. Для надежного открытия управляемого вентиля 9 применяется однофазный выпрямительный 8 с активно-емкостной цепочкой 10, являющийся; по существу, узлом искусственной коммутации для вентиля 9. При коротком замыкании в цепи мостового выпрямителя, срабатывают датчики 14 сверхтока, выходные импульсы которых, воздействуя на систему фазового управления 13, вызывают полное открытие вентилей 9. Дроссель насыщения работает как обычный ненасыщенный дроссель с немагнитными зазорами, которые обеспечивают синусоидальность тока короткого замыканий. Предлагае1Фзй регулируемый преобразователь переменного тока в постоян- НЫЙ позволяет эффективно ограничивать йверхтоки д осуществлять быстродействующее регулирование за счет использования обмоток дросселя насыщения одновременно в качестве рабочих и обмоток управления. Формула изобретения 1. Регулируемый преобразователь переменного тока в постоянный с ограничением сверхтоков, содержащий трехфазный мостовой выпрямитель и рабочие обмотки дросселя насыщения, включенные по две последовательновстречно р/южду анодом и катодом вентилей каждой фазы выпрямителя, а общие точки соединения рабочих обмоток дросселя насыщения образуют входные выводы, отличающийся тем, ЧТО, с целью повышения эффективности ограничения сверхтоков и повыгчения быстродействия регулирования, параллельно соединенным рабочим обмоткам дросселя насыщения в каждой фазе включены последовательно соединенные однофазнь1й выпрямительный мост и управляемый вентиль, причем в диагональ постоянного тока однофазного выпрямительного моста включена активноемкостная цепочка, диагональ переменного тока указанного моста подключена к трансформатору тока соответствующей фазы, а управляющий электрод управляемого вентиля через систему фазового управления подключен к датчику сверхтока соответствующей фазы.