Реверсивный однополупериодный вентильный преобразователь и способ управления этим преобразователем Советский патент 1984 года по МПК H02M7/155 H02P13/16 

Изобоетение относится к преобразо вательной технике и может быть испол зовано для регулирования тока в акти но-индуктивных нагрузках. Известен нереверсивный вентильньй преобразователь, работающий на актив но-индуктивную нагрузку, содержащий выпрямительные вентили и обратный диод, шунтирующий нагрузку. Способ управления этим преобразователем сое тоит в том, НТО подают импульсы упра ления на выпрямительные вентили L1 3Однако в реверсивных схемах возмо ность использования обратного диода исключается. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является реверсивный вентильный преобразователь, содержащий встречнопараллельно включенные управляемые вентили, соединенные последовательно с активно-индуктивной нагрузкой . Известен также способ управления таким реверсивным вентильным преобразователем при работе на активноиндуктивную нагрузку, состоящий в том, что поочередно подают управляющие импульсы на выпрямительные венти ли одной группы и запрещают подачу импульсов на другую группу при работе в выпрямительном и инверторном режиме ЗО. Однако данный реверсивный преобра зователь не содержит шунтирующих нагрузку вентилей, что не обеспечивает повьшения коэффициента мощности и снижение пульсаций тока нагрузки. А способ упра:вления однополупериодным реверсивным преобразователем с шунтирующими вентилями не обеспечи вает инверторного режима работы, что снижает функциональные возможности. Целью изобретения является повыше ние коэффициента мощности и снижение пульсаций выпрямленного тока. Поставленная цель достигается тем что однополупериодный вентильный пре образователь, содержащий встречнопараллельно включенные управляемые выпрямительные вентили, соединенные последовательно с активно-индуктивной нагрузкой, снабжен включенными встречно-параллельно управляеьыми, шунтирующими нагрузку вентилями, причем с целью расширения функциональных возможностей при работе в выпрямительном режиме подают постоянно управляющие импульсы на шунтирующий вентиль, включенный встречно по отношению к выпрямительному, а при переводе на работу в инверторный режим (по команде на реверс тока нагрузки) подают импульсы управления на дыпрямительный вентиль в конце положительной полуволны питающего напряжения, а на шунтирующий вентиль - в конце другой полуволны. На фиг. 1 представлена схема реверсивного вентильного преобразователя; на фиг. 2- временные диаграммы, поясняющие способ. Преобразователь содержит выпрямительный вентиль 1 и вентиль 2, шунтирующий нагрузку 3 одной выпрямительной группы и соответственно вентили 4 и 5 другой группы. На фиг. 2 обозначены: напряжение питания 6; управляющие импульсы 7, 8, которые подают на выпрямительные вентили 1 (4); управляющее напряжение 9 и управляющие импульсы 10, которые подают на вентили 2 (5), шунтирующие нагрузку; ток нагрузки 11. В предложенной схеме реверсивного вентильного преобразователя управляеNbie вентили 1 и 2 одной группы не могут быть включены одновременно, если не считать промежутка времени коммутации и аварийных режимов. Поэтому вентили 1 и 2 (4 и 5) могут быть включены (работать) только поочередно. При этом, если работал вентиль 1, то включение вентиля 2 приводит к выключению вентиля 1 и наоборот. Способ управления реверсивным вентильным преобразователем осуществляется следующим образом. В момент времени tj на вентиль 1 подают управляющий импульс 7, и ток нагрузки 11 протекает через нагрузу 3 под действием напряжения 6. Одновременно на вентиль 2 подают постоянно управляющее напряжение 9 и, когда положительная полуволна напряжения 6 меньшится до нуля, вентиль 2 включится в момент времени t2, а вентиль 1 ыключится. Ток нагрузки 11 замкнется через вентиль 2 и будет медленно спадать до момента времени t, когда мпульсом 7 включится вентиль 1, а ентиль 2 выключится и т.д. По комане на реверс управляющие иишульсы 7 с вентиля 1 и напряжение 9 с вентия 2 снимают, но подают на вентиль 1 правляющие импульсы 8, а на вениль 2 импульсы 10 в конце положительных.напряжений на анодах вентилей 1, 2. В момент времени t включают вентиль 1 при отрицательной полуволне напряжения 6 - происходит рекуперация энергии нагрузки в сеть до момента времени t-, когда открыва нием вентиля 2 выключают (переключают) вентиль 1. Поэтому с момента времени tj рекуперация энергии прекращается, а ток нагрузки 11 спадает через вентиль 2. Затем в момент времени t включают вентиль 1, которым выключают (переключают) вентель 2, снова в течение времени t(,-tT происходит рекуперация энергии И т.д. до конца, пока ток нагрузки не уменьшится до нуля в момент време ни tg. Происходит полная отдача энергии, запасенной в активно-индуктивной нагрузке в сеть при относительно быстром спадении тока нагрузки. После паузы, в момент времени включают аналогичным образом управля

{Команда мые вентили 4, 5 другой группы, другого направления протекания тока в нагрузке. Таким образом, с помощью управляемых вентилей, шунтирующих нагрузку, возможно не только уменьшать пульсации выпрямленного тока в реверсивном преобразователе, но и осуществлять инверторный режим с полной отдачей в сеть энергии, запасенной в активно-индуктивной нагрузке. При необходимости можно подключить вентили 1 и 4 дополнительной фазы, и тогда эффект уменьшения пульса дий ВЫПРЯМЛЕННОГО тока увеличивается. Использование изобретения позволяет повысить коэффициент мощности за счет замыкания реактивного тока нагрузки через шунтирующие вентили, снизить пульсации тока нагрузки за счет исключения рекуперации реактивного тока и расширить функциональные возможности преобразователя.

1. Реверсивный однополупериодный вентильный преобразователь, содержащий встречно-параллельно включенные управляемые выпрямительные вентили, соединенные последовательно с активи f ПГ т I . j но-индуктивной нагрузкой, отличающий Соя тем, что, с целью пов1лвения коэффициента мощности и уменьшения пульсаций выпрямленного тока, он снабжен включенньми встречно-параллельно управляемыми, шунтирующими нагрузку вентилями. 2. Способ управления однополупериодным реверсивным вентильным преобразователем, состоящий в том, что поочередно подают управляющие импульсы на выпрямительные вентили одной группы и запрещают подачу импульсов на другую группу при работе в выпрямительном и инверторном режиме, о тличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при работе в выпрямительном режиме, подают постоянкд управлякяцие импульсы на шунтирующий вентиль, .включенный встречно по отношению к выпрямительному вентилю, а при переводе на работу в инверторнЫй режШ4, СО подают импульсы управления на вьтряс ю ел мительный вентиль в конце положительной полуволны питающего напряжения, а на шунтирующий вентиль - в конце другой полуволны. f Риг.