SU1293807A1

SU1293807A1 - Преобразователь посто нного напр жени в трехфазное переменное

Info

Publication number: SU1293807A1
Application number: SU853959708A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Наумович Коваливкер; Галина Викторовна Кузина; Виктор Теодорович Загорский; Юрий Моисеевич Иньков
Priority date: 1985-10-05
Filing date: 1985-10-05
Publication date: 1987-02-28

Abstract

Изобретение относитс к преобразовательной технике и может быть использовано в тиристорных преобразовател х частоты. Целью вл етс улучшение энергетических показателей путем снижени установленной мопдности конденсаторов / С-цепей. Устройство содержит однофазный мост коммути- руюпдих тиристоров 13-16 с коммутирующей LC-цепью 17, 18. Разр дные диоды 19, 20 зашунтированы конденсаторами 21, 22 и через обмотки 25, 26 коммутирующего тр-ра соединены соответственно с коммутирующими диодами 27, 28 и возвратными диодами 23, 24.- Диоды 27, 28 соединены с мостом распределительных тиристоров 29-34, подключенных к мосту главных тиристоров 37-42, зашунтированных / С-це- п ми 43-54. Вследствие того, что в цепи конденсаторов 21, 22 отсутствуют активные сопротивлени , существенно снижаютс потери мощности при перезар де этих конденсаторов . 3 ил. «о (Л Ю г со 00 о

Description

Изобретение относитс к преобразовательной технике и может быть использовано в тиристорных преобразовател х частоты.

Целью изобретени вл етс улучшение энергетических показателей путем снижени установленной мощности конденсаторов RC- цепей.

На фиг. 1 изображена. принципиальна схема преобразовател ; на фиг. 2 - диаграмма управлени , по сн юща процесс преобразовани посто нного напр жени в трехфазное переменное; на фиг. 3 - диаграммы токов и напр жений, по сн ющие процессы выключени разр дных диодов и приложени напр жени к главным тиристорам преобразовател после восстановлени их вентильных свойств в пр мом направлении .

Преобразователь однофазного переменного напр жени в трехфазное переменное напр жение (фиг. 1) содержит основной

источник 1 питани , состо щий из тиристор- 20 напр жение источника 1 питаншч, проного моста 2-5, подсоединенного к вторичной обмотке трансформатора 6, сглаживающего LC-фильтра 7, 8, токоограничивающего реактора 9, вспомогательный источник питани инвертора 10 соединен через диоды св должаетс перезар д его током нагрузки по цепи: источник питани 1, 12, 14, 17, 18, 27, 33, 57, 56, 39, (-) источника 1 питани . В .момент времени t-j до момента спада реактивного тока (по цепи: 57, 56, 39, 35,

зи 11 и 12с источником 1 и непосредственно 25 33, 57) начинаетс процесс выключени дис однофазным мостом коммутирующих ти- pfiCTOpoB 13-16 с коммутирующей LC-цепью it и 18 в диагонали, разр дные диоды 19 и 20 защунтированы конденсаторами 21 н 22 и возвратные диоды 23 и 24 соединены с комода 20, и поскольку разность ЭДС реактора 18 и напр жени конденсатора 17 мала, то конденсатор 22-(фиг. 3d, Uzz) зар жаетс по цепи: источник питани 1, 12, 22, 25, 27, 33, 57, 56, 39, (-) источника питани

мутирующим трансформатором, состо щим а конденсатор 45 шунтирующей У С-цепи 45 из двух обмоток 25 и 26. Коммутирующие диоды 27 и 28 соединены с трехфазным мостом распределительных тиристоров 29- 34, которые через -реактивные диоды 35 и 36 соединены с источником 1. К главным тиристорам 37-42 подключены С-цепи 43-54, трехфазна нагрузка 55-57, система 58 управлени инвертором, система 59 управлени источником 1 питани .

Работа автономного инвертора напр 35

и 46 по цепи: источник питани 1, 46, 45, 57, 56, 39, (-) источника питани .

Поскольку конденсатор 22 и RC-цепь 45 и 46 в указанный момент времени включены параллельно, то скорость изменени напр жени на конденсаторе 45 и, следовательно, на тиристоре 42 не может превышать скорость изменени напр жени на конденсаторе 22. Вследствие того, что в цепи фильтрового конденсатора 8 /..С-фильтра устажени (АЙН) в режиме преобразовани 40 новлен токоограничивающий реактор 9, посто нного напр жени в трехфазное пере- конденсатор 22 зар жаетс в колебательном

режиме и скорость изменени напр жени на нем записывают уравнением

менное по сн етс диаграммами токов и напр жений ((/55, /55, (/56, -/56, (/57, /5) И аЛГОритмами переключени тиристоров.

Пусть согласно алгоритму управлени (фиг. 2) АЙН в момент времени /о были 45 включены главные тиристоры 38, 39, 42 и конденсатор 17 зар жен пол рностью, указанной на фиг. 1. Цифровые индексы при напр жени х управлени ((/42) указывают к какому вентилю они относ тс . Ток нагрузки протекает по цепи: источник питани 1, тиристор 38, нагрузка 55, 56, тиристор 39, тиристор 42, нагрузка 56, 57, тиристор 39.

В момент времени t коммутируют тирис50

fcty i 3 t / - с

где/ - мгновенное значение тока;

с - емкость С-цепи.

Выбором параметров тогчоограничиваю- щего реактора и конденсатора можно задавать требуемую скорость изменени dU/dt. Поскольку диод 20 запираетс , а вентили 12, 14, 27, 33 до момента времени is (фиг. 2) остаютс включенными и конденсатор 22 зар жаетс до входного напр жени инвертора , то после восстановлени вентильных

тор 42, дл чего включают распределитель- свойств тиристора 42, на интервале времени

ный 33 и коммутирующий 14 тиристоры. При этом ток нагрузки начинает вытесн тьс из тиристора 42 током перезар да-LC-цепи

is-/4 К нему в пр мом направлении прикладываетс напр жение конденсатора 22 по цепи: 22, 12, анод 42; ( -) 22, 25, 27,

17 и 18 по контуру: 17, 18, 27, 33, 42, 12, 14, 17. В момент времени /2 запирани тиристора 42 (фиг. За) избыточный ток перезар да конденсатора замыкаетс по цепи: 17, 18, 25, 20, 14, 17. При этом напр жение первичной обмотки коммутирующего трансформатора 26 прикладываетс в обратном направлении к катоду выключаемого тиристора 42 (фиг. 36) по цепи: (+)25, 27, 33, катод 42, 1) 23, 20, -12, анод 42. В момент времени /з избыточный ток перезар да конденсатора 17 (фиг. 30) становитс равным току нагрузки, и поскольку конденсатор 17 перезар жаетс на противоположную пол рность и начинаетс процесс выключени диода 20, то интервал времени (3, равный схемному времени выключени тиристора гд, отводитс на восстановление его вентильных свойств.

На интервале времени в случае, если напр жение конденсатора 17 меньще,

должаетс перезар д его током нагрузки по цепи: источник питани 1, 12, 14, 17, 18, 27, 33, 57, 56, 39, (-) источника 1 питани . В .момент времени t-j до момента спада реактивного тока (по цепи: 57, 56, 39, 35,

ода 20, и поскольку разность ЭДС реактора 18 и напр жени конденсатора 17 мала, то конденсатор 22-(фиг. 3d, Uzz) зар жаетс по цепи: источник питани 1, 12, 22, 25, 27, 33, 57, 56, 39, (-) источника питани

а конденсатор 45 шунтирующей У С-цепи 45

35

Поскольку конденсатор 22 и RC-цепь 45 и 46 в указанный момент времени включены параллельно, то скорость изменени напр жени на конденсаторе 45 и, следовательно, на тиристоре 42 не может превышать скорость изменени напр жени на конденсаторе 22. Вследствие того, что в цепи фильтрового конденсатора 8 /..С-фильтра уста 40 новлен токоограничивающий реактор 9, конденсатор 22 зар жаетс в колебательном

fcty i 3 t / - с

где/ - мгновенное значение тока;

с - емкость С-цепи.

свойств тиристора 42, на интервале времени

33, катод 42. Вследствие того, что конденсатор 17 перезар жаетс на противоположную пол рность (пол рность указана в скобках ) , то конденсатор 21 (фиг. 3 г) к моменту выключени диода 20 разр жаетс до разности напр жений 10 и 17 по цепи: (-|-) 21, 25, 18, 17, 14, 10, 21. Таким образом, энерги , запасенна в конденсаторе 21, без дополнительных потерь мощности в активных сопротивлени х (активные сопротивлени , включенные последовательно с ним, отсутствуют ) передаетс в источник 10 питани .

В момент времени 4 конденсатор 17 (фиг. 3 в, крива Un) зар жаетс до напр жени источника 1 питани и начинаетс процесс выключени тиристора 14. При этом реактивна составл юща тока замыкаетс по цепи: нагрузка 57, 56, 39, 35, 33, 57. При спаде до нул реактивной составл ющей тока нагрузки 57 тиристор 33 выключаетс напр жением перезар дившегос конденсатора 17 по цепи: ( + ) 17, 14, 12, 2, 39, 56, 57, 33, 27, 18, (-) 17. На этом Б момент 6 процесс выключени тиристора 42 инвертора заканчиваетс и в момент времени tj осуществл ют дозар д конденсатора 17. Дл этого (фиг. 2) включают тиристоры 14 и 15. Поскольку потенциал конденсатора 17 направлен встречно потенциалу конденсатора 22, то в момент включени тиристора 14 не требуетс ограничивать ток конденсатора 22 резистором. При очередной коммутации конденсатор 22 разр жаетс по цепи: 22, 10, 13, 17, 18, 25, 22. При очередной коммутации (согласно диаграмме управлени фиг. 2) тиристора 39 в момент времени /8 электромагнитные процессы в инверторе протекают аналогично вышесказанному. При этом скорость нарастани напр жени на тиристоре 39 после восстановлени его вентильных свойств ограничиваетс конденсатором 21.

Таким образом, включение конденсаторов параллельно разр дным диодам 19, 20 позвол ет существенно снизить установленную мощность С-цепей (43-54) главных тиристоров инвертора. Вследствие того, что в цепи конденсаторов 21, 22 отсутствуют активные сопротивлени , существенно снижаютс потери мощности при перезар де этих конденсаторов. При включении конден- саторов 21 и 22 параллельно диодам 19 и 20 параметры / С-цепей выбираютс из услови ограничени (dUIdt) у. и на пор док меньше , чем при выборе их дл ограничени

скорости нарастани напр жени в процессе восстановлени (dU/dt)i

0

5

0

5

0

Claims

Формула изобретени Преобразователь посто нного напр жени в трехфазное переменное, содержащий трехфазный мост главных тиристоров, подключенный выводами посто нного тока к основным шинам питани , / С-цепочки, подсоединенные параллельно главным тиристорам этого моста, трехфазный мост распределительных тиристоров, подсоединенный выводами переменного тока к выводам переменного тока трехфазного моста главных тиристоров, а выводами посто нного тока через обратные диоды - к соответствующим основным щинам питани , вспомогательный источник питани , однофазный мост коммутирующих тиристоров, подсоединенный выводами посто нного тока к соответствующим щинам вспомогательно- 0 го источника питани , коммутирующую LC- цепь, включенную в диагональ переменного тока однофазного моста коммутирующих тиристоров, два последовательно соединенных разр дных диода и два последовательно соединенных между собой возвратных диода, подключенных к соответствующим шинам дополнительного источника питани , коммутирующий трансформатор, подсоединенный соответствующими выводами к общим точкам соединени возвратных и разр дных диодов и к общей шине соединени коммутирующих тиристоров, два согласно последовательно включенных коммутирующих диода, подсоединенных своими выводами к выводам посто нного тока трехфазного моста распределительных тиристоров н общей точкой соединени к соответствующему выводу коммутирующей jLC-цепи. диоды св зи, соедин ющие одноименные основные щины и шины дополнительного источника питани , конденсатор, подсоединенный одним выводом к катоду первого разр дного диода, и систему управлени , подсоединенную своими соответствующими выходами к управл ющим входам тиристоров, or.iu- чающийс тем, что, с целью улучшени энергетических показателей путем снижени установленной мощности конденсаторов RC- цепей, в него введен дополнительный конденсатор , подключенный параллельно выводам второго разр дного диода, а второй вывод упом нутого конденсатора подсоединен к аноду первого разр дного диода.

tj tz tjtiftsts tj

в

фиг.З