SU1760616A1

SU1760616A1 - Преобразователь переменного тока в посто нный

Info

Publication number: SU1760616A1
Application number: SU904822859A
Authority: SU
Inventors: Виктор Никитович Панченко
Original assignee: В.Н.Панченко
Priority date: 1990-05-04
Filing date: 1990-05-04
Publication date: 1992-09-07

Abstract

Использование: изобретение может быть использовано в выпр мител х с принудительной коммутацией, источниках реактивной мощности, электроприводах посто нного тока. Сущность изобретени : преобразователь переменного тока в посто нный содержит трансформатор с трехфазной первичной обмоткой, соединенной с входными выводами дл подключени соответствующих фаз питающей сети, три трехфазные вторичные обмотки (ВО) 26, 27, 28 силовой, вспомогательный и дополнительный выпр мительные мосты (ВМ), выполненные на управл емых вентил х 1-6, 9-14 и 15-20, емкостной фильтр, включенный параллельно выходу вспомогательного ВМ и выполненный в виде двух последовательно соединенных конденсаторов 23, 24, а также два диода 21, 22 и два полностью управл емых вентил 7, 8 Перва и втора ВО включены согласно-последовательно. Общие точки пофазного соединени ВО соединены со входами силового ВМ Объединенные свободные выводы первой ВО подключены к общей точке соединени конденсаторов 23, 24, Свободные выводы второй ВО соединены со входами вспомогательного ВМ, выводы посто нного тока которого св заны с одноименными выводами посто нного тока дополнительного ВМ, которые через диоды 21, 22, включенные в гом же направлении, что и вентили указанных мостов, соединены с разноименными выводами посто нного тока силового ВМ, а через полностью управл емые вентили 7-8 - с одноименными выводами посто нного тока силового ВМ. образующими выводы дл подключени нагрузки . Фазные выводы переменного тока дополнительного ВМ через одноименные фазы третьей ВО, включенной согласно по отношению к другим ВО, подключены к указанным общим точкам пофазного соединени первой и второй ВО отстающей фазы Указанное выполнение устройства обеспечивает потребление и генерирование реактивной мощности как в выпр мительном так и в инверторном режимах, а возможность плавного перехода от одного режима к другому расширит функциональные возможности преобразовател 2 ил (Л VI о о о

Description

Изобретение относитс к преобразовательной технике и может быть использовано в выпр мител х с принудительной коммутацией , источниках реактивной мощности, электроприводах посто нного тока.

Известный преобразователь переменного тока в посто нный содержит мост силовых управл емых вентилей, диодный мост. к выходу которого подключен конденсатор фильтра, выводы которого через диоды св заны с положительным и отрицательным выводами силового моста, два полностью управл емых вентил , последовательно с которыми включены источники смещени , выо

полненные в виде конденсатора, зашунти- рованиого источником подзар да 1.

Наиболее близким к за вл емому по технической сущности и достигаемому результату вл етс выбранный в качестве прототипа преобразователь переменного тока в посто нный 2, содержащий трансформатор , вторична обмотка которого соединена в звезду и подключена к силовому мосту на управл емых вентил х, диодный мост, подключенный к выводам вторичной обмотки через дополнительную вторичную обмотку. Выводы посто нного тока диодного моста св заны с емкостным фильтром, выполненным в виде двух последовательно соединенных конденсаторов, а через полностью управл емые вентили - с одноименными выводами посто нного тока силового моста. Обща точка конденсаторов фильтра подключена к нейтрали звезды. Выводы посто нного тока силового моста соединены через диоды с разноименными выводами посто нного тока диодного моста, причем диоды подключены одноименными силовыми электродами к общим точкам анодов и катодов силового и диодного мостов.

Недостатком преобразовател вл етс невозможность генерировани реактивной м ощности во всех режимах. Преобразователь обеспечивает выпр мительный режим как с генерированием, так и с потреблением реактивной мощности и ин- верторный режим с потреблением реактивной мощности,

Целью изобретени вл етс повышение энергетических показателей путем обеспечени возможности генерировани реактивной мощности во всех режимах.

Поставленна цель достигаетс тем, что в отличие от известного преобразовател переменного тока в посто нный, содержащего трансформатор с трехфазной первичной обмоткой, соединенной с входными выводами дл подключени соответствующих фаз питающей сети, и двум трехфазными вторичными обмотками, соединенными пофазно согласно-последовательно, силовой и вспомогательный выпр мительные мосты, выполненные на управл емых вентил х, емкостной фильтр, включенный параллельно выходу вспомогательного выпр мительного места и выполненный в виде двух последовательно соединенных конденсаторов, обща точка соединени которых подключена к объединенным свободным выводам первой вторичной обмотки, а также два диода и два полностью управл емых вентил , причем, общие точки пофазного соединени вторичных обмоток соединены со входами силового выпр мительного моста, свободные выводы второй

вторичной обмотки соединены со входами вспомогательного выпр мительного моста, выводы посто нного тока которого через указанные диоды, включенные в том же направ- лении, что и вентили указанных мостов, соединены с разноименными выводами посто нного тока силового выпр мительного моста, а через указанные полностью управл емые вентили - с одноименными выводами посто нного тока силового выпр мительного моста, образующими выходные выводы дл подключени нагрузки, в предлагаемом преобразователе введены дополнительна трехфазна вторична обмотка и дополнительный 5 выпр мительный мост на управл емых вентил х , выводы посто нного тока которого соединены с одноименными выводами посто нного тока вспомогательного выпр мительного моста. Фазные выводы перемен- 0 ного тока через одноименные фазы указанной дополнительной вторичной обмотки , включенной согласно по отношению к другим вторичным обмоткам, подключены к указанным общим точкам пофазного сое- 5 динени первой и второй вторичных обмоток отстающей фазы.

Преобразователь переменного тока в посто нный обеспечивает потребление и генерирование реактивной мощности как в 0 выпр мительном, так и в инверторном режимах , а возможность плавного перехода от одного режима к другому расшир ет функциональные возможности преобразовател ,

5 На фиг.1 приведена принципиальна схема преобразователе; на фиг.2 - временные диаграммы токов и напр жений.

Преобразователь переменного тока в посто нный (фиг.1) содержит силовой вы- 0 пр мительный мост на управл емых вентил х 1-6, выводы посто нного тока которого через полностью управл емые вентили 7 и 8 св заны с выводами посто нного тока вспомогательного выпр мительного моста 5 на управл емых вентил х 9-14 и к выводам посто нного тока дополнительного выпр мительного моста на управл емых вентил х 15-20. Выводы посто нного тока силового выпр мительного моста через диоды 21-22 0 св заны с разноименными выводами посто- тока вспомогательного выпр мительного моста, к которым подключены последовательно соединенные конденсаторы 23 и 24. Вывод дл подключени нагруз- 5 ки через реактор 25 св зан с выводом посто нного тока силового выпр мительного моста. Трехфазные вторичные обмотки 26 и 27 соединены пофазно согласно-последовательно . Объединенные свободные выводы вторичной обмотки 26 подключены к

общей точке конденсаторов 23 и 24, Общие точки пофазного соединени вторичных обмоток 26 и 27 соединены со входами силового выпр мительного моста, а через обмотку 28 - с входными выводами дополнительного вы- пр мительного моста. Свободные выводы обмотки 27 подключены к входам вспомогательного выпр мительного моста.

В случае, когда открыты управл емые вентили 1 и 2, сопротивление нагрузки 29 равно нулю и преобразователь работает в режиме потреблени реактивной мощности (фиг.2а, б, на фиг.2 приведены временные диаграммы только дл фазы А), Ток проходит по цепи: 2 - фазы С и А обмотки 26-1- 25-29-2. При отпирании управл емого вентил 3 происходит естественна коммутаци тока из вентил 1 в вентиль 3.

При работе преобразовател с коэффициентом мощности равном 1 дл выключе- ни управл емого вентил 1 отпирают полностью управл емый вентиль 8 и вентиль 9. К управл емому вентилю 1 в обратном направлении прикладываетс напр жение фазы А вторичной обмогки 27 и вентиль 1 выключаетс . К фазе А вторичной обмотки 26 встречно прикладывает напр жение конденсатора 24. Напр жение на конденсаторах 23 и 24 больше амплитудного значени напр жени фазной обмотки 26, поэтому ток фазы А вторичной обмотки 26 уменьшаетс . Ток нагрузки 29 при этом проходит по цепи 29-2-фазы С и А обмотки 26-фаза А обмотки 27-9-8-25-29, а также по цепи: 29-2-фаза С обмотки 26-24-8-25-29. Происходит разр д конденсатора 24. При уменьшении тока фазы А обмотки 26 до нул ток нагрузки проходит по цепи1 29-2-фаза С обмотки 26-24-8-25-29. После восстановлени запирающих свойств управл емого вентил 1 и спада тока фазы А обмотки 26 до нул запирают полностью управл емый вентиль 8 и отпирают управл емый вентиль 3. Ток нагрузки проходит по цепи: 29-2-фаза С обмогки 26-23-21-25-29. Кфззе В обмотки 26 прикладываетс напр жение конденса- тора 23 и по фазе 8 обмотки 26 и управл емому вентилю 3 начинает проходить ток. Конденсатор 23 зар жаетс . По окончании переходного процесса ток нагрузки проходит по цепи: 29-2-фазы С и В обмотки 26-3- 25-29. Напр жение на конденсаторе 23 равно максимальному значению, а на кон- денс.аторе 24 - минимальному.

Дл выключени управл емых вентилей анодной группы силового моста отпирают полностью управл емый вентиль 7. На первом этапе коммутации происходит разр д конденсатора 23, а на втором этапе коммутации - зар д конденсатора 24.

При работе преобразовател в режиме генерировани реактивной мощности (фиг.2а, г, сопротивление нагрузки равно нулю ) при коммутации к управл емому вентилю 1 прикладываетс напр жение фазы А обмотки 27 через вентиль 9 и полностью управл емый вентиль 8.

При работе преобразовател в инвер- торном режиме с генерированием реактивной мощности (фиг,2а, д), при коэффициенте мощности равном 1 (фиг,2а, е) и при nt греб- лении реактивной мощности (фиг.2а, ж) при коммутации к управл емому вентилю 1 прикладываетс напр жение фазы С обмотки 28 через вентиль 19 и полностью управл емый вентиль 8.

Claims

Формула изобретени Преобразователь переменного тока в посто нный, содержащий трансформатор с трехфазной первичной обмоткой, соединенной с входными выводами дл подключени соответствующих фаз питающей сети, и двум трехфазными вторичными обмотками, соединенными пофазно согласно-последовательно , силовой и вспомогательный выпр мительные мосты, выполненные на управл емых вентил х, емкостной фильтр, включенный параллельно выходу вспомогательного выпр мительного моста и выполненный е виде двух последовательно соединенных конденсаторов, обща точка соединени которых подключена к объединенным свободным выводам первой вторичной обмотки, а также два диода и два полностью управл емых вентил , причем общие точки пофазного соединени вторичных обмоток соединены с входом силового выпр мительного моста, свободные выводы второй вторичной обмотки соединены с входом вспомогательного выпр мительного моста , выводы посто нного тока которого через указанные диоды, включенные в том же направлении , что и вентили указанных мостов, сЪединены с разноименными выводами посто нного тока силового выпр мительного моста, а через указанные полностью управл емые вентили - с одноименными выводами посто нного токз силового выпр мительного моста, образующими выходные выводы дл подключени нагрузки, отличающийс тем, что, с целью повышени энергетических показателей путем обеспечени возможности генерировани реактивной мощности во всех режимах, введены дополнительна трехфазна вторична обмотка и дополнительный выпр мительный мост на управл емых вентил х , выводы посто нного тока которого соединены с одноименными выводами посто нного тока вспомогательного выпр мительного моста, а фазные выводы переменного тока через одноименные фазы указанной дополнительной вторичной обмотки, включенной согласно по отношению к другим вторичным обмоткам, подключены к указанным общим точкам пофазного соединени первой и второй вторичных обмоток отстающей фазы.

3L9

2$

Фыъ.1

«

Pu.S