SU1107235A1 - Three-phase adjustable a.c. voltage-to-d.c. voltage converter - Google Patents

Three-phase adjustable a.c. voltage-to-d.c. voltage converter Download PDF

Info

Publication number
SU1107235A1
SU1107235A1 SU833598196A SU3598196A SU1107235A1 SU 1107235 A1 SU1107235 A1 SU 1107235A1 SU 833598196 A SU833598196 A SU 833598196A SU 3598196 A SU3598196 A SU 3598196A SU 1107235 A1 SU1107235 A1 SU 1107235A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
phase
bridge
thyristors
capacitor
voltage
Prior art date
Application number
SU833598196A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Георгиевич Булатов
Владимир Александрович Шитов
Original Assignee
Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Энергетический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Энергетический Институт filed Critical Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Энергетический Институт
Priority to SU833598196A priority Critical patent/SU1107235A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1107235A1 publication Critical patent/SU1107235A1/en

Links

Abstract

ТРЕХФАЗНЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий основной и коммутирующий вспомогательный трехфазные тиристорные мосты подключенные к питающей сети, и конденсатор, отличающийс  тем, что, с целью его упрощени , в него введены две цепочки последовательно соединенных тиристоров , одна из которых подключена согласно-параллельно основному мосту, а друга  - встречно-параллельно вспомогательному , и однофазный вентильный мост, в диагональ переменного тока которого включен указанный конденсатор , а зажимы посто нного тока подключены к обпщм точкам последовательно соединенных тиристоров, причем два накрестлежащих вентил  однофазного § моста  вл ютс  двухоперационными, а (/) два других - неуправл емыми.THREE-PHASE CONTROLLED AC VOLTAGE CONVERTER TO PERMANENT, containing the main and switching auxiliary three-phase thyristor bridges connected to the supply network, and a capacitor, characterized in that, for the purpose of simplifying it, two chains of series-connected thyristors, one of which are connected, are introduced into it, one of which is connected, in order to simplify it. the main bridge, and the other - an ancillary counter-parallel, and a single-phase valve bridge, in the diagonal of the alternating current of which the indicated capacitor is connected, and the DC clamps are connected to the common points of the series-connected thyristors, the two single-phase bridge gates being two-step, and (/) the other two are uncontrollable.

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и предназначено дл  использовани  в зависимых преобразовател х с улучшенными энергетическими показател ми, в частности дл электроприводов посто нного тока. Известны схемы зависимых преобразователей , в которых за счет принудительной двухступенчатой коммутации осуществл етс  вкгаочение вентиле с опережением относительно моментов естественной коммутации. Такое включение вентилей позвол ет генерироват реактивную мощность в питающую сеть и, тем самым, улучшает энергетические показ-тели системы электроснаб , жени  в целом. Эти схемы содержат два трехфазных моста (основной и вспомогательный), демпфирующий конденсатор , два тиристорных ключа и р д дополнительных элементов lj Однако в этих схемах принудительное запирание вентилей осуществл етс  в обеих группах (.анодной и катодной ) одновременно. В результате в кр вой фазного тока по вл етс  провал, что ухудшает его гармонический соста Недостатком этих схем  вл етс  также необходимость увеличивать емкость демпфирующего конденсатора, так как он должен обеспечить вывод энергии, накопленной в двух фазах питающей сети. Наиболее близким к изобретению  вл етс  преобразователь переменного напр жени  в посто нное, состо щий и основного мостового управл емого выпр  мител , положительный полюс которого со единен через первый диод в непровод щем направлении, с зажимом коммутирующего узла, другой зажим которого соединен с положительным полюсом вспомогательного неуправл емого мостового выпр мител  и с пололштельной обкладкой конденсатора фильтра, отрицательна  обкладка которого подключена к положительному полосу вспомогательного мостового выпр мител , а также через второй диод, включенный в непровод щем направлении - к положительному по люсу основного выпр мител . В цепь нагрузки включен датчик тока, гальванически св занный с управл ющим входом системы импульсного управлени , предназначенный дл  управлени  коммутирующими тиристорами, соединенньми между собой последовательно и шунтирующшчи коммутирующую LC-цепь в составе коммутирующего узла Гз. В этом преобразователе принудительное запирание в каждой вентильной группе (анодной и катодной) осуи;ествл етс  независимо. Дл  этого преобразователь снабжен демпфирующими конденсаторами, усложн ющими устройство . Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства. Эта цель достигаетс  тем, что в трехфазньм управл емый преобразователь переменного напр жени  в посто нное, содержащий основной и коммутирующий вспомогательный трехфазные тиристорные мосты, подключенные к питающей сети, и конденсатор, введены две цепочки последовательно соединенных тиристоров , одна из которых подключена согласно-параллельно основному мосту, а друга  - встречно-параллельно вспомогательному , и однофазный вентильный мост, в диагональ переменного тока которого включен указанный конденсатор, а зажимы посто нного тока подклзочены к общим точкам последовательно соединенных тиристоров, причем два накрестлежащих вентил  однофазного моста  вл ютс  двухоперационными, а два других неуправл емыми. На фиг. 1 представлена принципиальна  схема устройства; на фиг. 2-6 эквивалентные схемы, по сн ющие работу устройства на интервалах коммутации; на фиг. 7 - схема устройства в реверсивном исполнении. Устройство содержит два трехфазных тиристорных моста: основной 1 и jscnoмогательный 2, подключенные к трех .фазной трехпроводниковой сети пере-- менного тока А, В, С. Нагрузка должна подключатьс  к зажимам посто нного .тока моста 1. Согласно-параллельно основному мосту 1 подключена цепочка ;из двух последовательно соединенных тиристоров 3 и 4. Встречногпараллельно вспомогательному мосту 2 включена цепочка из двух последовательно соединенных тиристоров 5 и 6. К общим точкам тиристоров 3,4 и 5,6 подключены зажимы посто нного тока однофазного вентильного моста 7. В диагональ переменного тока моста 7 включен конденсатор 8. Два накрестлежащих вентил  9 и 10 однофазного моста 7  вл ютс  двухоперационными тиристорами, а два других вентил  11 и 12 - диодами . Вместо двухоперационных тиристоров (вентилей 9 и 10) могут быть использованы однооперационные тиристоры , снабженные устройствами принудительной коммутации. На фиг. 1 тиристоры 13-18 относ тс  к вспомогательному мосту 2, а тиристоры 19-24 к основному мосту 1. На фиг. 2-6 представлена схема замещени  источни ка 25 переменного тока. Считаетс , что кажда  фаза питающей сети состоит из переменной ЭДС 26 и индуктивности 27. Эта индуктивность  вл етс  эквивалентной и учитывает индуктив- ности линии, фазные индуктивности ра се ни  сетевого трансформатора и т.д. Устройство обеспечивает включение тиристоров основного моста 1 с опере жением относительно моментов естественной коммутации и работает следующим образом. Пусть провод т тиристоры 19 и 24 основного моста 1. Необходимо включить тиристор 20 с опережением относительно момента его естественной коммутации. Исходное состо ние схемы показано на фиг. 2. Считаетс , то напр жение фазы А больше напр жени  фазы В, поэтому дл  включени  тирист ра 20 необходимо принудительно запереть тиристор 19. Весь процесс искусственной коммут ции состоит из трех этапов. На перво этапе коммутации включают тиристоры 14 и 5, вентили 10 и 9, тиристор 3 (фиг. 3). Начальное напр жение на конденсаторе 8 выбираетс  вьше разности фазных напр жений. Устройство зар да конденсатора 8 на фиг. 1 не показано, так как оно необходимо только дл  первоначального зарада этого конденсатора. Если бы в фазах сети отсутствовали индуктивности 27, то ток нагрузки мгновенно перешел бы из фазы А в фазу В. Индуктивности 27 зат гивают этот процесс: ток фазы А спадает плавно, а ток фазы В так же плавно нарастает. Сумма этих токо в любой момент времени равна току нагрузки. Конденсатор 8 на этом этапе частично разр жаетс . На втором этапе коммутации (фиг,4) включают ти ристор 13. В результате тиристор 19 попадает под обратное напр жение и запираетс . Длительность этого интер вала выбираетс  равной времени восстановлени  вентильных свойств тиристор 19. На этом интервале конденсатор 8 продолжает частично разр жатьс . На третьем интервале коммутации (фиг.5) запирают двухоперационные тиристоры 9 и 10 и одновременно включают тиристор 20 основного моста 1. Б результате тиристор 14 подает под обратное напр жение и запираетс . Конденсатор 8 на этом интервале оказываетс  включенным встречно с ЭДС фазы А, поэтому ток фазы А плавно спадает до нул . Ток фазы В на этом интервале плавно нарастает до величины тока нагрузки. Конечное состо ние схемы показано на фиг. 6. Таким образом, устройство коммутации выполн ет две функции: принудительное запирание проводившего ранее вентил  и вывод энергии, наь.оплеииой в индуктивност х 27 фаз питающей сети . Система управлени  (не показана) обеспечивает восстановление начального уровн  напр жени  на конденсаторе 8 к концу третьего интервала коммутации . Переключение остальных вентилей происходит аналогично, по описанному вьше алгоритму. Существенным  вл етс  то, что на первом коммутационном интервале конденсатор 8 оказываетс  включенным согласно с вступающей в работу фазой (как на фиг. 3), а на последнем коммутационном интервале - встречно с запираемой фазой (как на фиг. 5), поэтому на первом интервале напр жение конденсатора складываетс  с ЭДС вступающей в работу фазы, а на втором - вычитываетс  из ЭДС запираемой фазы. Предлагаемое устройство обеспечивает генерирование реактивной мощности в питающую сеть за счет включени  тиристоров основного моста с опережением относительно моментов естественной коммутации при одновременном упрощении электрической схемы, так как использован только один конденсатор. Соответственно упрощаетс  и управление преобразователем, так как необходимо следить за уровнем напр жени  только на одном конденсаторе. Кроме того, устройство может быть с минимальными схемотехническими-затратами выполнено в реверсивном исполнении (фиг. 7), при этой дублируютс  комплект основных вентршей 1 и два тиристора 3 и 4.The invention relates to a converter technique and is intended for use in dependent converters with improved energy performance, in particular for direct current drives. The schemes of dependent transducers are known, in which, due to the forced two-step switching, the valve is pushed in ahead of the natural switching times. Such switching on of the valves allows generating reactive power into the supply network and, thus, improves the energy performance of the power supply system, of the whole body. These circuits contain two three-phase bridges (main and auxiliary), a damping capacitor, two thyristor switches, and a number of additional elements lj. However, in these circuits, the forced locking of the valves occurs in both groups (anode and cathode) at the same time. As a result, a failure occurs in the edge phase current, which degrades its harmonic composition. A disadvantage of these circuits is the need to increase the capacitance of the damping capacitor, since it must ensure the output of the energy stored in the two phases of the mains supply. Closest to the invention is an alternating voltage converter into a constant, consisting of a main bridge controlled rectifier, the positive pole of which is connected through the first diode in the nonconductive direction to the terminal of the switching node, the other terminal of which is connected to the positive pole of the auxiliary uncontrolled bridge rectifier and with a half-piece lining of the filter capacitor, the negative lining of which is connected to the positive strip of the auxiliary bridge rectifier And through a second diode connected in non-conducting direction - to a positive on Luce main rectifier. A load sensor is connected to the load circuit, which is galvanically connected to the control input of the pulse control system, designed to control the switching thyristors connected in series with each other and shunt the switching LC circuit within the switching node Gz. In this converter, the forced locking in each valve group (anodic and cathodic) of the shaft is established independently. For this purpose, the converter is equipped with damping capacitors, which complicate the device. The aim of the invention is to simplify the device. This goal is achieved by the fact that a three-phase controlled AC-DC converter containing a main and switching auxiliary three-phase thyristor bridges connected to the mains and a capacitor, two chains of series-connected thyristors are connected, one of which is connected parallel to the main the bridge, and the other, counter-parallel to the auxiliary, and a single-phase valve bridge, in the diagonal of the alternating current of which the indicated capacitor is connected, and the DC clamps are connected to the common points of the series-connected thyristors, with the two cross-valves of the single-phase bridge being two-stage and the other unmanaged. FIG. 1 is a schematic diagram of the device; in fig. 2-6 equivalent circuits explaining device operation at switching intervals; in fig. 7 is a diagram of the device in reversible design. The device contains two three-phase thyristor bridges: the main 1 and jsco-2, connected to the three-phase three-conductor alternating current network A, B, C. The load must be connected to the terminals of the constant current of the bridge 1. Corresponding to parallel to the main bridge 1 is connected chain; of two series-connected thyristors 3 and 4. Counter-parallel to the auxiliary bridge 2, a chain of two series-connected thyristors 5 and 6 is connected. To common points of thyristors 3,4 and 5.6, single-phase direct current terminals are connected 7. The ceiling elements bridge diagonal AC bridge 7 switched capacitor 8. Two nakrestlezhaschih fan 9 and 10, a single-phase bridge 7 are dvuhoperatsionnymi thyristors and other two 11 and valve 12 - diodes. Instead of two-operation thyristors (valves 9 and 10), single-operation thyristors equipped with forced switching devices can be used. FIG. 1, thyristors 13-18 relate to auxiliary bridge 2, and thyristors 19-24 to main bridge 1. In FIG. 2-6 shows the replacement circuit of the AC source 25. It is believed that each phase of the supply network consists of a variable voltage EMF 26 and inductance 27. This inductance is equivalent and takes into account the line inductance, the phase inductance of the sun on the network of the transformer, etc. The device provides the inclusion of the thyristors of the main bridge 1 with an advance relative to the moments of natural commutation and operates as follows. Let the thyristors 19 and 24 of the main bridge 1 conduct. It is necessary to turn on the thyristor 20 ahead of the moment of its natural commutation. The initial state of the circuit is shown in FIG. 2. It is considered that the voltage of phase A is greater than the voltage of phase B, therefore, to turn on the thyristor 20, it is necessary to forcibly lock the thyristor 19. The whole process of artificial switching consists of three stages. At the first stage switching includes thyristors 14 and 5, gates 10 and 9, thyristor 3 (Fig. 3). The initial voltage on the capacitor 8 is selected over the phase voltage difference. The capacitor charge device 8 in FIG. 1 is not shown, since it is necessary only for the initial contamination of this capacitor. If there were no inductances 27 in the network phases, the load current would instantly pass from phase A to phase B. Inductances 27 delay this process: the phase A current decreases smoothly, and the phase B current also increases smoothly. The sum of these currents at any time is equal to the load current. Capacitor 8 is partially discharged at this stage. In the second switching stage (Fig. 4), the thyristor 13 is turned on. As a result, the thyristor 19 is under reverse voltage and locked. The duration of this interval is chosen equal to the recovery time of the valve properties of the thyristor 19. At this interval, the capacitor 8 continues to partially discharge. In the third switching interval (Fig. 5), two-stage thyristors 9 and 10 are locked and at the same time the thyristor 20 of the main bridge 1 is turned on. As a result, the thyristor 14 delivers a reverse voltage and is locked. The capacitor 8 at this interval is turned on counter to the emf of phase a, therefore the current of phase a smoothly drops to zero. The phase B current in this range increases smoothly to the magnitude of the load current. The final state of the circuit is shown in FIG. 6. Thus, the switching device performs two functions: forcibly locking the previously held valve and outputting energy, a power inductance of the 27 phases of the supply network. A control system (not shown) provides for the restoration of the initial voltage level at the capacitor 8 to the end of the third switching interval. Switching the remaining gates is similar, according to the algorithm described above. It is significant that in the first switching interval the capacitor 8 is turned on in accordance with the phase entering into operation (as in Fig. 3), and in the last switching interval it is opposite to the locked phase (as in Fig. 5), therefore in the first interval the voltage of the capacitor is added to the EMF of the phase entering into operation, and at the second it is subtracted from the EMF of the locked phase. The proposed device provides the generation of reactive power into the power supply network by switching on the thyristors of the main bridge with advance over the moments of natural switching while simplifying the electrical circuit, since only one capacitor is used. Accordingly, the converter control is simplified, since it is necessary to monitor the voltage level of only one capacitor. In addition, the device can be implemented in a reversible design with minimal circuitry costs (Fig. 7), with this duplicating the set of main V-1s and two thyristors 3 and 4.

| R

гg

-I I. --I I. -

у f 4at f 4

Claims (1)

ТРЕХФАЗНЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий основной и но соединенных тиристоров, причем два накрестлежащих вентиля однофазного моста являются двухоперационными, а два других - неуправляемыми.THREE-PHASE CONTROLLED AC VOLTAGE CONVERTER TO CONSTANT, containing the main and but connected thyristors, two two-way valves of the single-phase bridge are two-operation, and the other two are uncontrolled. SU .... 1107235 л аSU .... 1,107,235 l a Окг. fOkg. f
SU833598196A 1983-05-31 1983-05-31 Three-phase adjustable a.c. voltage-to-d.c. voltage converter SU1107235A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833598196A SU1107235A1 (en) 1983-05-31 1983-05-31 Three-phase adjustable a.c. voltage-to-d.c. voltage converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833598196A SU1107235A1 (en) 1983-05-31 1983-05-31 Three-phase adjustable a.c. voltage-to-d.c. voltage converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1107235A1 true SU1107235A1 (en) 1984-08-07

Family

ID=21065876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833598196A SU1107235A1 (en) 1983-05-31 1983-05-31 Three-phase adjustable a.c. voltage-to-d.c. voltage converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1107235A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU197031U1 (en) * 2019-07-05 2020-03-26 Аркадий Анатольевич Степанов HALF-GENERATOR

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 468342, кл. Н 02 М 7/12, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 752686, кл. Н 02 М 7/155, 1976. 3.Авторское свидетельство СССР № 610284, кл. Н 02 М 7/145, 1976. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU197031U1 (en) * 2019-07-05 2020-03-26 Аркадий Анатольевич Степанов HALF-GENERATOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1107235A1 (en) Three-phase adjustable a.c. voltage-to-d.c. voltage converter
SU1112506A1 (en) Single-phase thyristor converter with artificial switching
SU817873A1 (en) Three-phase inverter
SU1226595A1 (en) A.c.voltage-to-a.c.voltage converter
SU756573A1 (en) Frequency converter
SU1112507A1 (en) Three-phase thyristor converter with artificial switching
SU900386A1 (en) Thyristorized converter of multiphase ac voltage into dc voltage
SU1524148A1 (en) Self-excited inverter
SU1492433A1 (en) Rectifier-inverter converter
RU2015612C1 (en) Frequency converter
SU1091288A1 (en) Three-phase a.c. voltage converter with artificial commutation
SU1310972A1 (en) A.c.voltage-to-d.c.converter
SU1781788A1 (en) Device for correction of dips of network voltage
SU862337A1 (en) Ac to dc voltage converter
SU1293807A1 (en) D.c.voltage-to-three-phase a.c.voltage converter
SU1539937A1 (en) Self-excited inverter
SU881954A1 (en) Three-phase self-sustained inverter
SU1767660A2 (en) Frequency transformer
SU549794A1 (en) AC Voltage Regulation Device
SU982167A1 (en) Voltage inverter
SU886169A1 (en) Thyristorized ac voltage-to-dc voltage converter
SU458936A1 (en) Artificial Switching Device
SU1140213A1 (en) A.c.voltage-to-d.c.voltage converter
SU1672546A1 (en) M-phase inverter
SU1288853A1 (en) Frequency converter with direct coupling