SU1023587A1 - Преобразователь переменного напр жени в посто нное - Google Patents

Abstract

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий мостовой шопр косфель, подключенный к входным вавовам, анодна  Группа которого выполнена на диодах, а катодна  - на тиристорах,.и нулевой вентиль, включенньй параллельно выпр мителю , отличающийс  тем, что, с целью повЕлкени  надёжности , в него введены .ко1«иутиру{01цие трансформаторы, первйчт фазные обмотки которых включены между соотве ствующими входньши выводами, об-, разу  между собой замкнутый контур, а кажда  вторична  их обмотка включена последовательно и встречно с i соответствук«цим тиристором данной фазы. 2. Преобразователь по п.1, о т личающийс  тем, что, с с-|СГ целью упрощени , коммутирующие тран форматоры содержат дополнительные фазные обмотки синзфонйзации. to 00 СП 00 vl

Description

Изобретение относитс  к устройствам силовой преобразовательной техНИКИ , в частности к силовым управл емым выпр мител м.

Известны схемы полууправл емых т-фазных мостовых выпр мителей (например, 3-фазных полууправл емых выпр мителей, собранных по мостовой схеме) с тиристорами в катодной и диодами в анодной группах вентилей и нулевым диодом, включенным встречно-параллельно нагрузке l .

Такие схемы при работе на индуктивную нагрузку и при больших углах управлени  могут перейти в неуправл емый режим,

Кроме того, возможны также режимы неотключени  выпр мителей при сн тии управл ющих импульсов, привод щие к забросам выходного тока выпрмител .

Режим неотключени  полууправл емого выпр мител  при сн тии управл ющих импульсов с тиристоров выпр мител  возможен при работе выпр мител  на активно-индуктивную нагрузку с большой посто нной времени (например при работе на обмотку возбуждени  генератора) при значительном пр мом напр жении на нулевом вентиле в процессе протекани  по нему тока нагруз ки. При этом тиристор выпр мител , проводивший ток последним перед моментом сн ти  управл ющих импульсов , оказываетс  в ждущем режиме работы, так как через него и через последовательно включенный с ним диод той же фазы выпр мител  в пр мом направлении протекает ток больший тока удержани  тиристора, обусловленный приложением к указанному тиристору и диоду напр жени  от нулевого вентил .

Особенно опасным процесс неотключени  полууправл емого выпр мител  при сн тии импульсов управлени  с тиристоров выпр мител   вл етс  при работе выпр мител  на обмотку возбуждени  синхронного генератора, работающего в режиме самовозбуждени . При этом возрастание тока возбуждени  генератора приводит к росту напр жени  питани  полууправл емого выпр мител , что ведет к дальнейшему повышению тока возбуждени , т.е. к забросу напр жени . Заброс напр жени  генератора может привести к перегреву и тепловому пробою неотключившегос  тиристора либо к ложным включени м по аноду запертых тиристоров других фаз, либо к прббою запертых вентилей и тиристоров высоким обратным напр жением, либо к повреждению другого электрооборудовани , подключенного .к генератору. Все это значительно уменьшает надежiHocTb выпр мител  и остального электрооборудовани ..

Наиболее близким к предложенному по техническому решению  вл етс  выпр митель, в котором с целью устранени  опрокидывани  при работе на индуктивную нагрузку при больших углах включени  тиристоров последовательно с нагрузкой между выпр мительным мостом и нулевым вентилем установлен в провод щем направлении дополнительный диод 2J .

Процесс неотключени  выпр мител  при сн тии управл ющих импульсов может быть устранен за счет того, что при протекании тока нагрузки через нулевой вентиль последовательно с любым тиристором (в том числе и последовательно с тиристором, проводившим последним ток непосредственно перед моментом сн ти  имг .ульсов управлени ) будет включен упом нутый дополнительный диод, что уменьшает величину пр мого падени  напр жени  на тиристоре в режиме йротекани  тока нагрузки ниже величины тока удержани , и тиристор запираетс , т.е. выпр митель отключаетс  от цепи нагрузки.

Недостатком указанного выпр мител   вл етс  отсутствие гарантии надежного отключени  выпр мител  при сн тии управл ющих импульсов с тириторов .

Цель изобретени  - повышение надности устройства путем исключени  ржимов опрокидывани  при больших угл управлени  и режимов неотключени  при сн тии импульсов управлени  с тиристоров, а также упрощение его.

Поставленна  цель достигаетс  те что в преобразователь переменного напр жени  в посто нное, содержащий мостовой выпр митель, подключенный к входным выводам, анодна  группа которого выполнена на диодах, а катодна  - на тиристорах, и нулевой вентиль, включенный параллельно выпр мителю , введены коммутирующие трансформаторы, первичные фазные обмотки которых включены между соответствующими входными выводами, образу  между собой замкнутый контур, а кажда  вторична  их обмотка включена последовательно и встречно с соответствующим тиристором данной фазы.

Кроме того, коммутирующие трансформаторы содержат дополнительные фазные обмотки синхронизации.

На чертеже представлена принципиальна  схема преобразовател .

Преобразователь содержит входные выводы 1, 2 и 3, подключенные к входу мостового выпр мител  с катодной группой тиристоров 4, 5 и 6 и анодной группой диодов 7, 8 и 9. Параллельно выпр мителю включен нулевой вентиль .10, шунтирукиций нагрузку 11.

тирующие трансформаторы 12 , 13 и 14 содержат первичные обмотки 15, 16 и 17, которые включены между входными выводами. 1, 2 и 3, образу  замкнутый контур, и вторичные обмотки 18, 19 и -20, включенные последовательно-встречно с тиристором своей фазы. Устройство содержит также дополнительные фазные обмотки 21, 22 и 23 синхронизации.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что тиристором, проводившим ток в момент сн ти  управл ющих импульсов, был тиристор 6, а знак линейного напр жени  между выводами 3 и 1 - положительный. При этом тиристор 6 остаетс  включенным и ток в нагрузке протекает по цепи вывод 3 - тиристор 6 - нагрузка 11 диод 7 - вывод 1. Вследствие изменени  знака указанного линейного напр жени  на противоположный ток от выводов 1 и 3 снижаетс  до нул , так как запираетс  диод 9, а ток нагрузки 11 замыкаетс  через нулевой вентиль 10. Если бы в цепи тиристора 6 не была включена вторична  обмотка 20 трансформатора 14, тиристор 6 мог бы оказатьс  в ждущем режиме и не восстановил бы свои запирающие свойства. 7ак как в цепи тиристора б включена вторична  обмотка 20 трансформатора 14, то при отрицательной пол рности напр жени  между выводами 3 и 1, ЭДС вторичной обмотки 20 трансформатора 14 смещает тиристор б в обратном направлении и запирает его. При положительной пол рности напр жени  между выводами 3 и 1, ЭДС вторичной обмотки 20 складываетс  с напр жением сети.

Эта добавка напр жени  несущественна , т.к. величина ЭДС обмотки 20, определ ема  коэффициентом трансформации трансформатора,14 и выбираема  из услови  гарантированного запирани  тиристора, составл ет доли процента от величины напр жени  сети . Например, дл  выпр мител , примен емого на тепловозах, номинальное линейное напр жение составл ет

0 400 В, тогда как величина ЭДС на вторичной обмотке трансформатора 14, достаточна  дл  надежного запич рани  тиристора, составл ет 1,5-2 В, Мощность, потребл ема  коммутирующими трансформаторами из питающей

5 сети, также мала.

С целью упрощени  устройства управлени  дл  преобразовател  коммутирукпще трансформаторы имеют дополнительные фазные обмотки 21, 22 и

0 23 синхронизации, т.е. трансформаторы 12, 13 и 14, совмещают функции коммутирующих и синхронизирующих трансформаторов.

Вторичные обмотки 21, 22 и 23

5 достаточно выполнить в виде одного витка (такое исполнение трансформатора и совмещение им функций коммутирующего и синхронизирующего не приведет к усложнению схенФл) .

0

Таким образом введение коммутирующих трансформаторов повЕдшает надежность преобразовател .

Устройство по сравнению с прототипом более технологичноj так как

5 дл  него не требуетс  подбор диодов выпр мител  и дополнительного диода (или включение нескольких диодов последовательно) с высоким, а нулевого вентил  - с низким пр мым паде0 нием напр жени .

Claims (2)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий мостовой выпрямитель, подключенный к входным выводам, анодная группа которого выполнена на диодах, а катодная - на тиристорах,.и нулевой вентиль, включенный параллельно выпрямителю, отличающийся тем, что, с целью повышения надёжности , в него введены коммутирующие трансформаторы, первичные фазные обмотки которых включены между соответствующими входными выводами, образуя между собой замкнутый контур, а каждая вторичная их обмотка вклю. чена последовательно и встречно с соответствующим тиристором данной фазы.

2. Преобразователь по п.1, о т личающийся тем, что, с целью упрощения, коммутирующие транс форматоры содержат дополнительные фазные обмотки синхронизации ю ФО сл 00 м