SU1234936A1

SU1234936A1 - Реверсивный преобразователь с искусственной коммутацией

Info

Publication number: SU1234936A1
Application number: SU843709375A
Authority: SU
Inventors: Сергей Николаевич Сидоров
Original assignee: Ульяновский политехнический институт
Priority date: 1984-03-13
Filing date: 1984-03-13
Publication date: 1986-05-30

Abstract

Реверсивный преобразователь с искусственной коммутацией относитс к области электротехники и позвол ет повысить надежность устройства. Преобразователь содержит два тирнстор- ных моста, включенных встречно относительно цепи нагрузки и параллельно относительно питающей сети, и два коммутирукщих конденсатора. Повышение надежности обеспечиваетс введением двух пар коммутирующих конденсаторов и двух пар коммутирукщих дросселей (КД) 25, 26 и 27, 28. Ввиду неидентичности мгновенных напр жений на выходе силовых мостов в течение коммутации возникает коммутационный уравнительный ток, развитию которого преп тствует индуктивность КД, Аналогично КД преп тствует развитию уравнительных токов, возникающих из-за асимметрии и других аварийных режимов. I ил. с € (Л СО Од

Description

Изобретение относитс к электротехнике в частности к многофазным двухкомплектным реверсивным преобразовател м с искусственной коммутацией тиристоров, используемым в качестве компенсационных и компенсированных выпр мителей, преобразователей частоты, инверторов напр жени , источников реактивной мощности и др.

Цель изобретени - повышение надежности преобразовател .

На чертеже представлена схема предлагаемого преобразовател .

Реверсивный преобразователь с искусственной коммутацией содержит пер iBbih трехфазный силовой мост на тиристорах 1-6 и второй мост на ти- .ристорах 7-12, включенные встречно относительно цепи нагрузки и параллельно относительно питающей сети. Устройство искусственной коммутации включает в себ вспомогательный трехфазный мост на диодах 13-18, входными зажимами подключенный к входам преобразовател со стороны питающей сети, а выходами св занный с диагональю посто нного тока однофазного моста, выполненного, на коммутирующих тиристорах 19-22, а также коммутирую конденсаторы 23 и 24, каждый из которых первым выводом подключен к одному из выводов переменного тока однофазного моста. Каждые два разноименных вывода посто нного тока силовых тиристорных мостов соединены- с помощью двух последовательно соединенных коммутирующих дроссел , при этом отрицательный вывод первого моста и положительный вывод второго моста соединены с помощью дросселей 25 и 26, а положительный вьшод первого моста и отрицательный вывод второго моста - с помощью дросселей ;27 и 28, Средн точка дросселей 25 и 26 подключена к второму выводу конденсатора 23 и одновременно к одному из зажимов цепи нагрузки 29, а средн точка дросселей 27 и 28 - к второму выводу конденсатора 24 и одновременно к другому зажиму цепи нагрузки ., ,

Реверсивный преобразователь с искусственной коммутацией работает следующим образом.

Работу устройства рассмотрим в стационарном режиме однократного

включени тиристоров, принима , что первый тирис;торный мост работает с опережающими углами управлени , по модулю не превьшаюишми 90 эл. град.- bso (f;O при искусственной коммутации , а второй мост с отстающими углами управлени , большими 90 эл,град. b-oije Tr при естественной коммутации . В таком случае, если противоЭДС нагрузки будет меньще средневы- пр мленного напр жени , первый мост ;будет проводить ток нагрузки,, работа в выпр мительном режиме, а второй мост будет подготовлен управлением

к работе в инверторном режиме.

При пуске преобразовател необходимо осуществить предварительный зар д коммутирующих конденсаторов, дл чего.достаточно обеспечить работу силовых тиристоров 2, А, 6, 8, Ю

12,а также коммутирующих тиристоров 20 и 22 некоторое врем с углами управлени , близкими к нулю. При этом зар д конденсатора 23 будет происходить по цеп м, содержащим диоды

13,15, 17, коммутирующие тиристор 22 и дроссель 25, а также силовые тиристоры 8, 10, 12, Ввиду наличи

в контурах зар да индуктивности дрос селей начальное напр жение на конденсаторах установитс на уровне., превышающем амплитуду междуфазного напр жени сети с пол рностью, указанной на схеме без скобок. После

этого вспомогательные диоды и коммутирующие тиристоры окажутс запертыми . Пусть ток нагрузки на внеком- кутационном интервале протекает по цепи, содержащей тиристор , дроссель 27, нагрузку 29, дроссель 25, тиристор 2. Дл осуществлени коммутации в анодной группе первого моста достаточно подать управл юпще импульсы на очередной силовой тиристор 4, на коммутирующий тиристор 21, а также в соответствии с правилом совместного согласованного управлени на противопараплельНый силовой тиристор 7. В результате начнетс

пр мой рабочий перезар д коммутирующего конденсатора 23 .по цепи: тиристор 2, диод 14, силовой тиристор 2 и дроссель 25. Одновременно с этим ток .нагрузки начнет переходить в

цепь: конденсатор 23, тиристор 21 и диод 14,, что вызовет уменьшение тока в выключаемом силовом тиристоре 2, .В момент, когда ток перезар да кон

денсатора 23 сравн етс с пр мым током тиристора 2, последний будет выключен, и к нему до конца разр да будет прикладыватьс напр жение конденсатора в запирающем направлении, что необходимо дл восстановлени запирающих свойств данного тиристора . После выключени тиристора 2 перезар д конденсатора 23 будет продолжатьс под воздействием тока на- грузки По цепи, содержащей силовой тиристор 1, нагрузку 29, тиристор 21 диод 14. После этого пол рность напр жени на обкладках данного конденсатора изменитс на противсполож- ную (на чертеже показано в скобках). Когда суммарное напр жение на конденсаторе и во включаемой фазе начнет превышать напр жение в выключаемой .фазе, ток нагрузки начнет вытесн ть- с в цепь очередного силового тиристора 4. Коммутаци завершитс , когда весь ток нагрузки перейдет в цепь очередной фазы с тиристором 4, кон- денсатор будет зар жен с пол рностью напр жени , указанной в скобках, и коммутирующий тиристор 21 окажетс запертым. Дл подготовки конденсатора 23 к очередной коммутации в анодной группе первого моста необхо- дймо его вновь перезар дить. Подготовительный перезар д этого конденсатора можно произвести во внеком- мутационный период путем подачи управл ющего импульса на коммутирую- щий тиристор 22, После этого произойдет колебательный перезар д конденсатора 23 по цепи, содержащей вновь включенный силовой тиристор 4, диод 13 и тиристор 22.

Дл проведени искусственной коммутации в катодной группе первого моста необходимо также предварительно перезар дить коммутирующий конденсатор 24. Дл этого достаточно подать управл ющий импульс на коммутирующий тиристор 19. Подготовительный колебательный перезар д этого конденсатора произойдет по цепи: тиристор 19, диод 16, тиристор 1 и дроссель 27. После этого пол рность напр жени на обкладках конденсатора 24 изменитс на противоположную, показанную на чертеже в скобках. В начле коммутации управл квдие импульсы подаютс на очерёдной силовой тиристор 3, коммутирующий тиристор 20, а также на противопараллельный силовой тиристор 12, Встречным током колебательного перезар да конденсатора , протекающим по цепи: тиристор 1, диод 13, тиристор 20 и дроссель 27, силовой тиристор 1 будет заперт Ток нагрузки начнет переходить в цепь конденсатора 24, протека по контуру, содержащему диод 13, тиристор 20, конденсатор 24, нагрузку 29 При этом конденсатор 24 перезар дитс , и пол рность напр жени на его обкладках будет соответствовать пол рности , указанной на чертеже без скобок. В момент, когда суммарное напр жение на конденсаторе и во включаемой фазе начнет превышать напр жение в выключаемой фазе, ток нагрузки начнет вытесн тьс в цепь очередного силового тиристора 3. Коммутаци завершитс , когда весь ток нагрузки перейдет в цепь: тиристор 3, дроссель 27 и нагрузка 29, при этом конденсатор 24 будет зар жен с пол рностью напр жени , указанной иа чертеже без скобок, и коммутирующий тиристор 20 будет заперт.

Таким образом, мгновенные, напр же ни на выходе силовых мостов в тече- jние коммутации не идентичны, в результате чего в схеме преобразовател возникает коммутационный уравнительный ток. Например, в последнем описанном случае коммутации в катодной группе первого моста этот ток протекает по цепи, содержащей диод 13, тиристор 20,, конденсатор 24, дроссель 28 и тиристор 12. Аналогично протекает уравнительный ток и во врем коммутаций в анодной группе. Однако развитию этих токов в предлагаемом устройстве преп тствует индуктивность коммутирующих дросселей 25-28, в уравнительные цепи преобразовател .

Аналогично протекают процессы в случае, когда с искусственной коммутацией работает второй мост силовых тиристоров. Б этом .Случае дл запирани тиристоров катодной группы служит конденсатор 23, а дл запирани тиристоров анодной группы - конденсатор 24.

Включение коммутирующих дросселей в уравнительные цепи повышает надежность преобразовател , так как в. его схе ме отсутствуют цепи, не имеющие токоограничивающих элементов, в результате чего возможность бес онтрольного развити токов в этих цеп Х устранена. Токова защита преобразователей с искусственной коммутацией обусловлена возможностью срыва (незавершенностью ) искусственных комму-.

таций, например, в результате недостаточного начального напр жени на конденсаторе , что также повлечет к развитию недопустимых по величине уравнительных токов, если в цеп х будут отсутствовать токоограничивающие элементы, К подобному результату может привести и фазова асимметри управл ющих импульсов. TakHM образом , в предлагаемом устройстве достиIгаетс повышение.надежности не только в нормальных, но и в аварийных режимах, что расшир ет область его применени .

Claims

Формула изобретени

Реверсивный преобразователь с ис- кусственной коммутацией, содержащий два включенных во встречно-параллельную цепь силовых тиристорных моста, узел искусственной коммутации, вклю

Составитель Т.Добровольские

Редактор А.Лежнина Техред В.Кадар Корректор И.

- -. ......

Заказ 2989/56 Тираж 631 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений И открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/3

.Проиэводственно-полиграф гческое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

чающий трехфазный диодный мост, входами подключенный к входным выводам подключени питакицей сети и входам силовых тиристорных мостов, а выходами соединенный с диагональю посто нного тока однофазного мост коммутирующих тиристоров, а также два коммутирующих конденсатора и два

10 К9ммутирукшщх дроссел .

отли

чающийс тем, что, с целью повышени надежности, в него введены два дополнительных коммутирукицих дроссел , причем в указанной встречно-параллельной цепи каждые два разноименных вывода посто нного тока силовых тиристорных мостов соединены через два последовательно соединен-, ных коммутирующих дроссел , обща точка соединени каждой пары дросселей подключена к одному из выходных выводов дл подключени нагрузки и первому выводу одного из коммутирующих конденсаторов, второй, вывод которого .соединен с соответствующим выводом переменного тока указанного однофазного моста коммутирующих тиристоров .