Вентильный преобразователь с искусственной коммутацией Советский патент 1983 года по МПК H02M7/155 

(54) ВЕНТИЛЬНЫЙПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ с ИСКУССТВЕННОЙ

КОММУТАЦИЕЙ

1.

Изобретение относится к ведомым сетью управляемым вентильным преобразователям (выпрямителям, инверторам) .и может быть, в частности, использовано для Питания и регулирования скорости электродвигателя постоянного тока с одновременной компенсацией или генерацией реактивной мощности.

По основному авт. св. № 519832 известен выпрямитель с искусственной коммутацией, содержащий силовой тйристорный мост и узел принудительной коммутации в виде вспомогательного диодного моста, подключенного со стороны сети переменного тока через вольтодобавочный трансформатор, с конденсатором на выходе и двумя ключами, включенными между одноименными полюсами силового и вспомогательного мостов 1 3.

Однако известное устройство обладает тем недостатком, что при использовании в качестве ключейполностью упраъляe fыx вентилей (запрраемых тиристороч или транзисторов) в момент их запираВИЯ возникают пёренапряжемя. Эти перенапряжения обусловлены наличием вольтодобавочного трансформатора, включенного между сетью и зарядным мостом и вносящего в этот участок схемы индуктивность рассеяния.

Цель изобретения - устранение пёренапряжений на элементах преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным

10 диодным мостом, подключенным зажимами переменного тока к питающей сети, а зажимами постоянного тока - к коммутирующему конденсатору.,

На чертеже приведена схема предла15гаемого устройства.

Схема содержит силовой тиристорный мост на тиристорах 1-6, подключенный к сети переменного тока через токоограничивающие реакторы 7-9 (или со20гласующий трансформатор), вспомогатвль ный диодный мост на диодах 10-15, подключенный к сети переменного тока параллельно силовому мосту, вольтодобавочный трансформатор 16, подключенный первичными обмотками к сети переменного тока, а вторичными обмотками включенный согласно-последовательно между сетью и зарядным диодным мостом на диодах 17-22, кoм syтиpyющий конденсатор 23, ключи 24 V 25 Vi 26, подключенную к зажимам постоянного тока силового тиристорного моста.. Работает .устройство следующим образом. В предкоммутационный период ключи 24 и 25 разомкнуты, а конденсатор 23 заряжен до напряжения, большего, чем амплитуда линейного напряжения сети, так как к напряжению сети на входе моста на диодах 17-22 добавляется напряжение вольтодобавочного трансформатора 16, составляющее несколько (3-5) процентов от напряжения сети. Пусть проводят ток тиристоры 1 и 6 и требуется перевести ток из тиристора 1 в тиристор 2. Замьжаются ключи 24 и 25, к нагрузке под1шючается конденсатор 23 и ток из тиристоров 1-6 переходит в диоды 17 и 22 под действием напряжения вольтодобавочного трансформатора 16 Затем ток через диоды 17 и 22 убывает до нуля и весь ток нагрузки 26 протекает по контуру: плюс конденсатора 23 ключ 24 - нагрузка 26 - ключ 25 - минус конденсатора. Так заверщается первый этап коммутации, т.е. запирается силовой тиристорный мост и ток нагрузки из сети в конденсатор. После этого начинается второй этап: ключи 24 и 25 размыкаются, одновременно подаются отпирающие импульсы на тиристоры 2 и 6 .и под действием ЭДС самоиндукци нагрузки (нагрузка имеет активно-индуктивный Характер) ток начинает протекать по цепи: тиристор 6 - диод 12 плюс конденсатора 23 - минус конденсатора 23 - диод 14 - тиристор 2 - нагру ка. При этом конденсатор заряжается, восполняя энергию, отданную в нагрузку на первом этапе. По мере роста напряжения на конденсатЬре ток в нем убывает, а в фазах сети (реакторы 7 и &Т во& растает. К концу второго этапа ток в конденсаторе становится равным нулю, а ток в соответствующих фазах сети равным току нагрузки. Схема готова к следующему циклу коммутации. Таким образом, на первом этапе (замыкание ключей 24 и 25) предлагаемое устройство работает идентично с известным, а на втором этапе (размыкание ключей 24 и 25) нагрузка через вспомогательный мост на диодах 10-15 оказывается подключенной параллельно конденсатору 23, минуя вольтодобавочный трансформатор. В схеме прототипа на этом этапе между нагрузкой и конденсатором включен вольтодобавочный трансформатор, вносящий в контур индуктивность. Даже при весьма малой величине индуктивности мгновенное срабатывание ключей приводило в :этом случае к возникновению перенапряжений. Заметим, что если в качестве ключей применяются обычные тиристоры, то перенапряжений может и не быть, так как ключи в этом случае размыкаются не мгновенно и имеют поглощающие энергию конденсаторы; Таким образом, предлагаемое устройство при использовании полностью управляемых ключей на базе силовых транзисторов или запираемых тиристоров позволяет исключить возникновение перенапряжений при коммутации ключей, обеспечивая нормальные режимы работы обору- . дованияпреобразователя. Формула изобретения Еентилйный преобразователь с искуоственрой комм5тацией по авт. ев, № 519832, о т л И.ч а ю. щ и и с я тем, что, с целью устранения перенапряжений, он снабжен дополнительным диодным мостом, подключенным заж11мами переменного тока к питающей сети, а зажимами постоянного тока - к коммутирующему конденсатору. Источники информации, пршштые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР .№ 5.19832, кл. Н 02 М 7/155, 1973.

ej

+