SU1394373A1 - Преобразователь переменного напр жени в посто нное - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и м.б. использовано в электроприводе посто нного тока, статических компенсаторах реактивной мощности. Целью  вл етс  снижение перенапр жений на элементах схемы. Устр-во содержит тр-р 1 с трем  комплектами обмоток, вентильный мост на запираемых тиристорах 2,1- 2,6, соединенный через LC-фильтры 6,7 с ведомыми инверторами 4,5.Энерги , запасенна  в коммутирующих контурах , отдаетс  в сеть с помощью инверторов 4,5. Рабочее напр жение с 9

Description

С/;

с

ее ее i( со со

1394373

конденсаторов 10,11 выбирают с уче- рым подключен вентппьный мост, и воз- том амплитуды напр жени  комплекта можньгх колебаний и отклонений напр - вентильных обмоток тр-ра 1, к кото- жени  питающей сети. 1 ил.

1

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано в преобразовательных установках , регулируемом электроприводе посто нного тока, статических компенсаторах реактивной мощности.

Цель изобретени  - снижение перенапр жений на элементах преобразовател .

На чертеже представлена принципиальна  схема устройства.

Преобразователь содержит питающий трансформатор 1 с трем  комплектами вентильных обмоток, вентильный мост на запираемых тиристорах 2,1-2.6, диодньш мост на диодах 3.1-3.6, ведомые инверторы 4 и 5 на тиристорах, LC-фильтры 6 и 7 с реакторами 8 и 9 и конденсаторами 10 и 11 соответстве:н но. На чертеже также показана нагрузка 12.

Питающий трансформатор 1 одним комплектом вентильных обмоток подключен параллельно вентильному (2.1-2,6) и диодному(3.1-3,6) мостам, к двум другим комплектам (дополнительных) вентильных обмоток трансформатора 1 подключены соответственно инверторы

4и 5 на тиристорах. Инвертор 4 через ЬС-фильтр 6 подключен между катодными выводами силового моста 2.1-2,6

и диодного моста 3.1-3.2, а инвертор

5через LC-фильтр 7 подключен между анодньми выводами мостов 2,1-2.6 и 3.1-3.6.

Тиристорный преобразователь работает следующим образом.

В исходном состо нии ток нагрузки 12 I , протекает через запираемый тиристор 2.2, фазу С комплекта вентильных обмоток трансформатора 1, фазу А и запираемьй тиристор 2.1.Напр жение на конденсатор е 10 имеет пол рность , указанную на чертеже, его уровень поддерживаетс  с помощью регул тора напр жени  и подчиненного ему регул тора тока, выход которого

0

5

соединен с входом фазосмещающего устройства (не показаны) инвертора 4 на тиристорах. Напр жение на конденсаторе 11 поддерживаетс  аналогичным образом.

При опережающих углах управлени  (что позвол ет генерировать тирис- торным преобразователем реактивную мощность в сеть и этим повысить коэффициент сдвига на стороне питающей сети) пол рность линейного напр жени  в момент начала рассматриваемой коммутации соответствует указанной на чертеже.

При выключении запираемого тиристора 2,1 отрицательным импульсом тока управлени  (блок управлени  не показан) и включении запираемого тиристора 2.3 под действием разности напр жени  на конденсаторе 10 фильтра 6 и линейного напр жени  происходит коммутаци  тока из фазы А в фазу В. Второй LC-фильтр 7, содержащий конденсатор 11 и реактор 9, подключенный к входу инвертора 5, соединенного с комплектом дополнительных вентильных обмоток трансформатора 1,работает аналогично с анодной группой запираемых тиристоров 2.2, 2.4 и 2,6 силового моста и анодной группой диодов 3.2,3.4 и 3.6 диодного моста.

0

5

0

При этом угол коммутации опреде- 35 л етс  из соотношени 

, fVc+ Cos(dl + f ) - г% Ij,

где у - угол коммутации; и напр жение на конденсаторе 10

фильтра 6j Е - амплитуда линейного напр жеО Т 

ни  вентильной обмотки трансформатора 1;

45 -у; - приведенное индуктивное сопротивление рассеивани  фазы;

3,- ток нагрузки 12;

d - угол управлени  (- 1Г с/ 0).

Энерги , запасенна  в индуктивнос т х контура коммутации, отдаетс  в сеть с помощью инверторов 4 и 5, на тиристорах и комплектов дополнительных вентильных обмоток питающего трансформатора 1. Фильтры 6 и 7, содержащие реакторы 8 и 9 и конденса- торы 9 и 11 соответственно, сглаживают пульсации напр жени  на входах инверторов 4 и 5 на трфисторах. При этом уровень напр жений, прикладьгоае мых к запираемым тиристорам 2.1-2.6, определ етс  напр жени ми на конденсаторах 10 и 11 фильтров 6 и 7. Рабочее напр жение конденсаторов 10 и 11 выбирают с учетом амплитуды напр жени  комплекта вентильных об- моток трансформатора 1, к которым подключены мосты, и возможных колебаний и отклонений напр жени  питающей сети.

Отсутствие резисторов, подключен- ных параллельно тиристорам 2.1-2.6 в демпфирующих цеп х, содержащих в предлагаемом устройстве диоды 3.1-3.6 и конденсаторы 10 и 11 фильтров 6 и 7 с подключенньми параллель- но им инверторами 4 и 5 соответственно , позвол ет вернуть в сеть энергию накопленную в индуктивных контурах коммутации, равную

р

где и - напр жение идеального холос- ° того хода на выходе преобразовател - , 1р1 - ток нагрузки; - относительное значение напр жени  короткого замыкани  трансформатора.

В преобразователе с номинальной мощ ностью 5000 кВт, 10501 В, 3 5000 Аи е 0,12 эта величина превышает 150 кВт.

Таким образом, в предлагаемом

тиристорном преобразователе, в отли- чие от известного отсутствуют источники подзар да коммутирующих конден 0

5 0

5

0 5

саторов, блоки управлени  запираемыми тиристорами с узлами принудительной коммутации каждого из них и защитные КС-цепи, подключенные параллельно тиристорам силового моста. Кроме того, исключены сложные коммутационные процессы, обусловленные необходимостью запирани  всех вентилей силового моста, привод щей к усложнению системы управлени  преобразователем . Так же исключено повторное включение одного из тиристоров силового моста в паре е вступающим в работу тиристором, упрощена работа устройства в результате отсутстви  внешнего контура тока нагрузки.

Указанные упрощени  силовой схемы и коммутационных процессов повьшают надежность работы тиристорного преобразовател .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь переменного напр жени  в посто нное, содержащий соединенные по выводам переменного тока , которые св заны с входными выводами преобразовател , вентильный и диодный мосты, трансформатор по крайней мере с двум  комплектами обмоток , блок фильтра и блок управлени  вентильным мостом, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что, с целью снижени  перенапр жений на элементах преобразовател , он снабжен двум  ведомыми инверторами с соответствующими системами управлени , блок фильтра выполнен в виде двух LC-фильтров, конденсаторы каждого из которых включены между одноименными по пол рности выводами посто нного тока диодного и вентильного мостов, причем последний вьшолнен иа запираемых тиристорах . Трансформатор снабжен, третьим комплектом обмоток, подключенным к входным выводам преобразовател , дйа упом нутых комплекта обмоток подключены соответственно к выводам переменного тока указанных ведомых инверторов, цепь питани  каждого из которых подключена к одному из LC-фильтров.