SU447801A1 - Artificial Switching Device - Google Patents

Artificial Switching Device

Info

Publication number
SU447801A1
SU447801A1 SU1660688A SU1660688A SU447801A1 SU 447801 A1 SU447801 A1 SU 447801A1 SU 1660688 A SU1660688 A SU 1660688A SU 1660688 A SU1660688 A SU 1660688A SU 447801 A1 SU447801 A1 SU 447801A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
switching
capacitance
capacitor
valves
filter
Prior art date
Application number
SU1660688A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Зайцев
Вадим Николаевич Мишин
Владимир Лазоревич Кузьмин
Original Assignee
Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Политехническом Институте
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 Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Политехническом Институте filed Critical Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Политехническом Институте
Priority to SU1660688A priority Critical patent/SU447801A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU447801A1 publication Critical patent/SU447801A1/en

Links

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Description

Известны устройства искусственной коммутации, содержащие конденсатор фильтра, а такаое коммутирующие конденсатор и дроссель.Artificial switching devices are known that contain a filter capacitor, and such a switching capacitor and a choke.

Предлагаемое устройство отличаетс  тем, что оно выполнено з виде неполностью управл емого однофазного моста, в диагонали которого со стороны переменного тока включен конденсатор фильтра, а со стороны посто нного тока - последовательно включенные коммутирующие конденсатор и дроссель.The proposed device is characterized in that it is made of an incompletely controlled single-phase bridge, in the diagonal of which the filter capacitor is connected on the AC side, and the series-connected switching capacitor and the choke on the DC side.

Это позвол ет снизить коммутационные перенапр жени  и повысить энергетические показатели устройства.This makes it possible to reduce switching overvoltages and increase the energy performance of the device.

На фиг, 1-3 изображена принципиальна  электрическа  схема устройства в трех вариантах, где оно использовано дл изкусственной коммутации трехфазного однотактного компенсационного првобразова тел .Figs. 1-3 depict the circuit diagram of the device in three variants, where it is used for the artificial switching of a three-phase, single-ended compensating transformer.

Устройство I состоит из полууправл емого моста, образованного неуправл емыми вентил ми 2 и 3 и управл емыми вентил ми 4 и 5, В диагонали моста включены: со стороны переменного тока емкость б фильтра, а со стороны посто нного тока - коммутирующийс /С - узел, состо щий из коммутирующей емкости 7 и индуктивности 8 и служащий дл  запирани  управл емых вентилей 4 и 5 через некоторое врем  после их отпирани . Коммутирующее устройство подключено к силовому преобразователю 9 через неуправл е мый выпр митель 10.Device I consists of a semi-controlled bridge formed by uncontrolled gates 2 and 3 and control gates 4 and 5. The diagonal of the bridge includes: on the ac side, the capacitance b of the filter, and on the dc side, the switching / C node consisting of a switching capacitance 7 and an inductance 8 and serving to lock the controlled gates 4 and 5 some time after they are unlocked. The switching device is connected to the power converter 9 via an uncontrolled rectifier 10.

При подаче напр жени  емкости 6 фильтра и коммутирующа  7 зар жаютс  от сети через выпр митель 10 и нагрузку. При этом пол рность напр жени  на емкост х соответствует знакам без скобок на фиг. I,When applying the voltage of the filter capacitance 6 and the switching 7, it is charged from the network through the rectifier 10 and the load. In this case, the polarity of the voltage on the capacitors corresponds to the signs without brackets in FIG. I,

Дл  выключени  провод щих вентилей преобразовател  9 отпиpasiTOH управл емые вентили комиу тирующего устройства и емкосгь фильтра оказываетс  подключенной через управл еыые вентили ч и 5 и неуправл еыый выпр митель 10 параллельно провод щим вентил м преобразовател  9 так, что ее на пр жение запирает провод щие вен тили преобразовател  и ток нагру ки начинает протекать через емкость фильтра, разр жа  ее. Одновременно с выключением провод щих вентилей преобразовател  9 при отпирании вентилей и 5 начинлето  резонансный зар д коммутирующей емкости 7 через ин дуктивность 8 от емкости фильтра Через полпериода собственных колебаний коммутирующего контура, образованного емкост ми б и 7 и Индуктивностью 8, начинаетс  обратный перезар д емкости 7, на .пр жение на которой к указанному Моменту соответствует знакам в скобках (см. фигЛ). Когда ток обратного перезар да сравн етс  о током нагрузки, вентили 4 и 5 запираютс , разр д емкости б прек ращаетс , а ток нагрузки начинает течь через индуктивность 8 и коммутирующую емкость 7, разр жа , а затем перезар жа  последнюю. Когда в процессе перезар да напр жение емкости 7 сравн етс  с напр жением емкости 6, откроютс  диоды 2 и 3, и больша  часть тока нагрузки нереиде в цепь емкости фильтра б, тенерь уже зар жа  ее« Комиутаци  тока нагрузки из работавшей фазы в очередную начнетс , когда напр жение на емкост х б и 7 сравн етс  с линейным напр жением между указанными фазами . Так как емкость б выбираетс  значительной величины, коммутационное напр жение измен етс  достаточно медленно, не вызыва  больших коммутационных неранапр Ж6НИЙ в сети, После окончательного перехода тока нагрузки из работавшей фазы в очередную коммутирующее устройство отключаетс  диодами выпр мтел  10, и рост напр жени  на емкости б прекращаетс . Таким образом, на первом этавд Коммутации, когда открыты управл е мые вентили 4 и 5, емкость фильтра б разр жаетс  током наг тузки, отдава  энергию, запасенную в процессе предыдущей комиутации. На последнем этапе коим.-утации, когда отперты диоды 2 и 3,происходит ее зар д. Указанное чередование в течение каждой искусственнойкоммутации процессов разр да и зар да емкости б дает возможность обойтись без добавочных устройств, слузкащих дл  отдачи энергии с емкости еильтра, В то же врем , благодар  ольшой величине емкости б, коммутаци  тока из фазы в фазу протекает достаточно плавно, не вызыва  перенапр жений в сети. Однако зависимый разр д коммутирующей емкости 7 после ее резонансного зар да от емкости фильтра б, осуществл емый током нагрузки, делает внешнюю характеристику преобразоватьл  крутопадающей и вызывает перенапр жени  на нагрузке. Дл  устранени  этого предлагаетс  включить встречнопараллельно управл емым вентил м моста 4 и 5 неуправл емые диоды II и 12 (см. фиг. 2), В этом варианте после запирани  управл емых вентилей 4 и 5 процесс резонансного перезар да емкости 7 продолжаетс  и примерно через период собственных колебаний контура, образованного из емкостей б и 7 и индактивности 8, напр жение на емкости 7 восстанавливают исходную величину. Затем отпираютс , вентили 2 и 3, и процесс далее протекает, как было описано выше. Общим недостатком устройств искусственной коммутации изображенных на фиг, I и 2,  вл етс  больша  амплитуда напр жени  на коммутирующей емкости 7, что увеличивает ее установленную мощность , котора  пропорциональна квадрату напр жени . О целью снижени  мощности коммутирующей емкости предлагаетс  вместо общего коммутирующего узла включить по аналогичному узлу параллельно каждому управл емому вентилю коммутирующего устройства . Такое устройство изображено на фиг. 3, где параллельно управл емому вентилю 4 включены индуктивность 8 и коммутирующа  емкость 7, а параллельно вентилю 5 индуктивность 13 и емкость 14. В данном ваоиантб также при включении вентилей 4 и 5 произойдет резонансный перезар д емкостей 7 и 14, а затем их обратный через диоды II и 12, Таким образом, разр д емкосfH фильтра б будет продолжатьс  В течение периода собственных колебаний коммутирующих контуров, образованных емкостью 7 с индуктивностью 8 и еикостью 14 с индуктивностью 13, Затеи откроютс  диоды 2 и 3, и процесс будет продолнагьс , как описано выше. Нетрудно заметить, чю хот  суммарна  величина коммутирующих емкостей возросла Б два раза,установленна  их мощность уменьшилась в полтора раза. ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ I. Устройство искусственной коммутации, содержащее конденсатор фильтра, коммутирующие конденсатор и дроссель, отличающеес  тем, что, с целью снижени  коммутационных перенапр жений и повышени  энергетических показателей , оно выполнено в виде неполностью управл емого однофазного моста, в диагонали которого соостороны переменного тока включен конденсатор фильтра, а со стороны посто нного тока - последовательно включены коммутирующие конденсатор и дроссель, 2,Устройство по п. I о т л и ч а ю щ е е с   тем, что встречно-параллельно управл емым вентил м моста включены диоды, 3,Устройство по пп, I и 2, о тли. чающеес  тем, что цепочки из последовательно соединенных коммутирующих конденсатора и дроссел  включены параллельно каждому управл емому вентилю полу управл емого моста.To turn off the conductive valves of the converter 9, the unlocked control unit valves and the filter capacitance are connected through the control valves 5 and the uncontrolled rectifier 10 in parallel with the converter control's 9 valves so that it closes the vectors The converter drives and the load current begins to flow through the filter capacitance, discharging it. Simultaneously with the switching off of the conductive valves of the converter 9 when the valves are unlocked and 5, the resonant charge of the commutating capacitor 7 through the inductance 8 from the filter capacitance is complete. , on. The guideline on which to the specified Moment corresponds to the signs in brackets (see FIG.). When the reverse recharge current is compared with the load current, valves 4 and 5 are closed, the discharge of capacitance b is stopped, and the load current begins to flow through the inductance 8 and the switching capacitance 7, discharging and then reloading the latter. When in the process of recharging the voltage of the capacitor 7 is comparable to the voltage of capacitance 6, diodes 2 and 3 open, and most of the load current is not flowing into the filter capacitance circuit b, then the charge will start charging from the working phase to the next one. when the voltage on the capacitors b and 7 is comparable to the linear voltage between the indicated phases. Since the capacitance b is chosen to be of considerable size, the switching voltage varies rather slowly, without causing large switching neranes in the network. After the final transfer of the load current from the operating phase to the next switching device, the rectifier 10 turns off and the voltage on the capacitor b is terminated. Thus, at the first switching point, when control valves 4 and 5 are open, the filter capacitance is discharged by the inrush current, giving up the energy stored during the previous commutation. At the last stage of koim-utation, when diodes 2 and 3 are unlocked, it is charged. The specified alternation during each switching of the processes of discharge and charging of capacity b makes it possible to do without additional devices that allow for returning energy from the capacitance of the electrode, V At the same time, due to the large capacitance b, the switching of the current from phase to phase proceeds quite smoothly, without causing overvoltages in the network. However, the dependent discharge of the switching capacitor 7, after its resonant charge from the filter capacitance b, carried out by the load current, makes the external characteristic of a steeply dipping transform and causes overvoltage on the load. To eliminate this, it is proposed to turn on the opposite-parallel-controlled valves of bridge 4 and 5 unmanaged diodes II and 12 (see Fig. 2). In this embodiment, after locking the controlled valves 4 and 5, the process of resonant recharge of capacitance 7 continues and approximately after a period natural oscillations of the circuit formed from capacitances b and 7 and inductance 8, the voltage on the capacitance 7 restores the original value. The valves 2 and 3 are then unlocked, and the process then proceeds as described above. A common disadvantage of the artificial switching devices shown in FIGS. I and 2 is the large voltage amplitude at the switching capacitor 7, which increases its installed power, which is proportional to the square of the voltage. Instead of a common switching node, it is proposed to switch on a similar node parallel to each control valve of the switching device, in order to reduce the power of the switching capacitance. Such a device is depicted in FIG. 3 where inductance 8 and switching capacitance 7 are connected in parallel with controlled valve 4, and inductance 13 and capacitance 14 in parallel of valve 5. In this vacuum generator, also when valves 4 and 5 are turned on, resonant recharging of capacitances 7 and 14 will occur, and then reverse them through diodes II and 12. Thus, the capacitance of the filter b of the filter b will continue. During the period of natural oscillations of the switching circuits formed by capacitance 7 with inductance 8 and volume 14 with inductance 13, diodes 2 and 3 will open, and the process will continue as described above. It is easy to see that although the total value of the switching capacitances has increased B twice, their installed capacity has decreased by one and a half. SUMMARY OF THE INVENTION I. An artificial switching device comprising a filter capacitor, a switching capacitor and a choke, characterized in that, in order to reduce switching overvoltages and improve energy performance, it is made as an incompletely controlled single-phase bridge, in the diagonal of which alternating current is turned on the capacitor of the filter, and on the DC side, the switching capacitor and the choke are connected in series, 2, the device according to claim I, - in parallel controlled valves of the bridge included diodes, 3, Device according to PP, I and 2, about aphid. So that the chains of series-connected commutating capacitor and throttle are connected in parallel to each controlled valve of the floor of the controlled bridge.

иг. 1ig. one

. „J. „J

Фиъ 2Fi 2

SU1660688A 1971-05-19 1971-05-19 Artificial Switching Device SU447801A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1660688A SU447801A1 (en) 1971-05-19 1971-05-19 Artificial Switching Device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1660688A SU447801A1 (en) 1971-05-19 1971-05-19 Artificial Switching Device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU447801A1 true SU447801A1 (en) 1974-10-25

Family

ID=20476478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1660688A SU447801A1 (en) 1971-05-19 1971-05-19 Artificial Switching Device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU447801A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7659700B2 (en) Charge-transfer apparatus and method
US3349315A (en) Static inverter system with current sharing by both commutating choke windings during commutating energy recovery
WO2000008742A1 (en) Line harmonic or power factor correction on flyback power converters using auxiliary winding disconnect or clamp switch techniques
SU447801A1 (en) Artificial Switching Device
US4318171A (en) Method of three commutation on rectifiers and of inverted electric current converters
SU443448A1 (en) Compensation converter
RU2035118C1 (en) Rectifier
SU1092648A1 (en) Device for single-phase control of mains voltage
SU900386A1 (en) Thyristorized converter of multiphase ac voltage into dc voltage
SU1112507A1 (en) Three-phase thyristor converter with artificial switching
SU483745A1 (en) Direct Coupled Frequency Converter
SU817873A1 (en) Three-phase inverter
SU453778A1 (en) AC CONVERTER
SU767916A1 (en) A-c-to-d-c voltage converter
SU478399A1 (en) Compensation converter
SU549794A1 (en) AC Voltage Regulation Device
SU90526A1 (en) Converter
SU1140213A1 (en) A.c.voltage-to-d.c.voltage converter
SU535693A1 (en) Voltage inverter
SU384180A1 (en) AUTONOMOUS INVERTER
SU1007190A1 (en) Device for charging reservoir capacitor
SU495653A1 (en) AC voltage regulator
SU1288853A1 (en) Frequency converter with direct coupling
SU980232A2 (en) Ac converter
SU462259A1 (en) Three-phase rectifier with triple voltage