SU828343A1

SU828343A1 - Three-phase ac voltage-to-dc voltage converter

Info

Publication number: SU828343A1
Application number: SU792776255A
Authority: SU
Inventors: Олег Георгиевич Булатов; Владимир Александрович Шитов
Original assignee: Московский Ордена Ленина Энергети-Ческий Институт
Priority date: 1979-06-07
Filing date: 1979-06-07
Publication date: 1981-05-07

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в мощных электроприводах посто нного тока.The invention relates to electrical engineering and can be used in high-power direct current electric drives.

Известны преобразователи переменного напр жени в посто нное, содержащие силовой тиристорный мост и вспомогательный диодный мост с конденсатором на выходе и двум тиристорными ключами, включенными между одноименными полюсами мостов 1,2.AC / DC converters are known that contain a power thyristor bridge and an auxiliary diode bridge with an output capacitor and two thyristor switches connected between the same poles of the bridge 1,2.

Известен преобразователь, собранный по схеме двойного трехфазного выпр мител с уравиительным реактором, к средней точке которого подключен коммутирующий конденсатор 3.A known converter is assembled according to the scheme of a double three-phase rectifier with an equalizing reactor, to the midpoint of which the switching capacitor 3 is connected.

В этих преобразовател х происходит накопление энергии на коммутирующем конденсаторе , обусловленное индуктивност ми рассе ни фаз сети.In these converters, energy is accumulated on the switching capacitor, due to the inductances of the phase scattering of the network.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс трехфазный преобразователь переменного напр жени в посто нное, содержащий трансформатор с двум группами, соединенными между собой через уравнительный реактор со средней точкой вторичных обмоток, кажда из которых соединена по схеме «звезда и образует с соответствующей из двух групп полностью управл емых вентилей, имеющих общую точку, нулевую схему выпр млени , причем средн точка уравнительного реактора соединена с одним из выходных выводов, а его концы через диоды, включенные в пр мом направлении - с другимThe closest to the technical essence of the invention is a three-phase AC-DC converter containing a transformer with two groups interconnected through an equalization reactor with the midpoint of the secondary windings, each of which is connected according to the "star" circuit and forms groups of fully controllable valves with a common point, zero rectification circuit, with the midpoint of the surge reactor connected to one of the output pins, and its ends through diodes s included in the forward direction - to the other

выходным выводом и с общей точкой управл емых вентилей, к каждой из групп вторичных обмоток подключен неуправл емый выпр митель, собранный по нулевой схеме, обща точка которого св зана с общей точкой управл емых вентилей через дополнительный полностью управл емый вентиль и через конденсатор с общей точкой этой же группы вторичных обмоток 4.an output terminal and a common point of controlled valves; an uncontrolled rectifier assembled according to the zero scheme, the common point of which is connected to the common point of controlled valves through an additional fully controlled valve and through a common point condenser, is connected to each group of secondary windings. the same group of secondary windings 4.

Недостатком этого преобразовател вл етс сложность схемы (наличие восьми полностью управл емых вентилей).The disadvantage of this converter is the complexity of the circuit (the presence of eight fully controlled gates).

Целью изобретени вл етс упрощение схемы.The aim of the invention is to simplify the scheme.

Эта цель достигаетс тем, что в трехфазном преобразователе переменного напр жени в посто нное, содержащем трансформатор с двум группами, соединенными между собой через уравнительный реакторThis goal is achieved by the fact that in a three-phase AC-DC converter, containing a transformer with two groups interconnected through a balancing reactor

со средней точкой, вторичных обмоток, кажда из которых соединена по схеме «звезда и образует с соответствующей из двух групп управл емых вентилей, имеющих общую точку, нулевую схему выпр млени , причем средн точка уравнительного реактора соединена с одним из выходных выводов, два дополнительных управл емых выпр мител , собранных по нулевой схеме и подключенных к вторичным обмоткам, две коммутирующих цепочки, кажда из которых образована последовательным соединением конденсатора и коммутирующего управл емого вентил и подключена одним концом к другому выходному выводу и общей точке управл емых вентилей, другой конец каждой из коммутирующих цепочек подключен к средней точке уравнительного реактора, обща точка соединени вентилей каждого из дополнительных управл емых выпр мителей подключена через соответствующий дополнительный управл емый вентиль к общей точке соединени конденсатора и коммутирующего управл емого вентил соответствующей коммутирующей цепочки.with a midpoint, secondary windings, each of which is connected according to the "star" scheme and, with the corresponding of the two groups of controlled valves having a common point, form a zero rectification circuit, the center point of the surge reactor is connected to one of the output pins, two additional controls rectifier assembled according to the zero scheme and connected to the secondary windings, two switching circuits, each of which is formed by the series connection of a capacitor and a switching controlled valve and at one end to another output terminal and a common point of controlled valves, the other end of each switching chain is connected to the midpoint of a surge reactor; the common connection point of the valves of each of the additional controlled rectifiers is connected via a corresponding additional controlled valve to the common point of the condenser and a switching controlled valve of the corresponding switching chain.

На чертеже представлена принципиальна электрическа схема предлагаемого преобразовател .The drawing shows a circuit diagram of the proposed converter.

Преобразователь содержит трехфазный трансформатор 1, на каждом стержне которого расположены по две одинаковые вторичные обмотки, уравнительный реактор 2, включенный между группами вторичных обмоток трансформатора, соединенных в звезду, управл емые вентили 3-8, подключенные к вторичным обмоткам трансформатора , два дополнительных управл емых выпр мител , собранных -по нулевой схеме с помощью управл емых вентилей 9-11 и 12-14, две коммутирующих цепочки, перва из которых образована последовательным соединением конденсатора 15 и коммутирующего управл емого вентил 16, а втора - последовательным соединением конденсатора 17 и вентил 18. Эти цепочки подключены между средней точкой уравнительного реактора 2 и общей точкой вентилей 3-8. Общие точки дополнительных управл емых выпр мителей соединены между собой и с помощью управл емых вентилей 19, 20 с коммутирующими цепочками. Нагрузка 21 подключена между средней точкой уравнительного реактора 2 и общей точкой вентилей 3-8.The converter contains a three-phase transformer 1, on each rod of which two identical secondary windings are located, a balancing reactor 2 connected between star groups of the transformer connected in a star, controlled valves 3-8 connected to the secondary windings of the transformer, two additional controlled rectifiers collectors assembled on the zero circuit with the help of controlled valves 9-11 and 12-14, two commuting circuits, the first of which is formed by the series connection of the capacitor 15 and commuting its controlled valve 16, and the second - by the serial connection of the capacitor 17 and the valve 18. These chains are connected between the midpoint of the surge reactor 2 and the common point of the valves 3-8. Common points of additional controlled rectifiers are interconnected and with the help of controlled gates 19, 20 with switching circuits. The load 21 is connected between the midpoint of the surge reactor 2 and the common point of the valves 3-8.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Включение вентилей 3-8 осуществл ют с опережением относительно моментов естественной коммутации. При запирании одного из вентилей 3-5 конденсатор 15 вл етс коммутирующим, а конденсатор 17 служит дл сброса энергии, накопленной в индуктивност х рассе ни обмоток трансформатора . При запирании одного из вентилей 6-8 конденсатор 17 вл етс коммутирующим , а конденсатор 15 служит дл сброса энергии рассе ни .Turning on the valves 3-8 is carried out ahead of the moments of natural switching. When one of the gates 3-5 is locked, the capacitor 15 is switching, and the capacitor 17 serves to release the energy stored in the dissipation inductances of the transformer windings. When one of the gates 6-8 is locked, the capacitor 17 is switching, and the capacitor 15 serves to reset the dissipation energy.

Пусть конденсатор 15 зар жен до напр жени , большего, чем амплитуда переменного напр жени вторичной обмотки, а напр жение на конденсаторе 17 меньше амплитуды вторичного Напр жени . Тогда дл принудительного запирани вентил 3 необходимо подать отпирающие импульсы управлени на вентили 16, 9 и 20. При этом конденсатор 15 начнет разр жатьс на нагрузку 21 через вентиль 16. Вентиль 3 выключаетс , и конденсатор- 17 зар жаетс по контуру: обмотка трансформатора, вентиль 9, вентиль 20, конденсатор 17, лева Let the capacitor 15 be charged to a voltage greater than the amplitude of the alternating voltage of the secondary winding, and the voltage on the capacitor 17 less than the amplitude of the secondary voltage. Then, to force the valve 3 to shut down, it is necessary to apply control pulses to the valves 16, 9 and 20. At the same time, the capacitor 15 will begin to discharge to the load 21 through the valve 16. The valve 3 is turned off, and the capacitor 17 is charged along the circuit: transformer winding, valve 9, valve 20, condenser 17, left

полуобмотка реактора 2. Следующий вентиль группы 3-5 может вступить в работу после того, как напр жение на конденсаторе 15 станет меньше мгновенного значени напр жени следующей фазы. Конденсатор 17 зар дитс до напр жени , большего , чем амплитуда вторичного напр жени трансформатора. Поэтому в следующем цикле коммутации возможно запирание одного из вентилей группы 6-8.reactor coil 2 is wound. The next valve of group 3-5 can come into operation after the voltage on the capacitor 15 becomes less than the instantaneous value of the voltage of the next phase. The capacitor 17 is charged to a voltage greater than the amplitude of the secondary voltage of the transformer. Therefore, in the next switching cycle it is possible to lock one of the gates of group 6-8.

Использование предложенного устройства позволит осуществить включение вентилей с опережающими углами регулировани без применени полностью управл емых вентилей. В мощных преобразовател хThe use of the proposed device will make it possible to turn on the valves with forward control angles without using fully controlled valves. In powerful converters

в качестве полностью управл емых вентилей могут быть использованы неполностью управл емые вентили, снабженные индивидуальными узлами конденсаторной коммутации . Кроме того, использование предложенного устройства позволит устранить накопление энергии на коммутирующих конденсаторах , так как энерги рассе ни , накопленна в конденсаторе во врем предыдущего коммутационного цикла, будет израсходована на коммутацию в последующем цикле.Fully controlled valves equipped with individual capacitor switching nodes can be used as fully controlled valves. In addition, the use of the proposed device will eliminate the accumulation of energy on the switching capacitors, since the energy dissipated in the capacitor during the previous switching cycle will be spent on switching in the subsequent cycle.

Claims

Invention Formula

Three-phase AC converter

voltage to a constant, containing a transformer with two groups interconnected through an equalization reactor with a midpoint, secondary windings, each of which is connected along

The star and forms, with the appropriate of the two groups of controlled valves having a common point, a zero rectification circuit, the midpoint of the surge reactor is connected to one of

output pins, two additional controlled rectifiers assembled according to the zero scheme and connected to the secondary windings, two switching circuits, each of which is formed by a series connection of a capacitor and a switching controlled valve and is connected from one end to another output terminal and to a common point of controlled valves , characterized in that, with

In order to simplify, the other end of each of the switching chains is connected to the midpoint of the surge tank, and the common connection point of the valves of each of the additional controlled rectifiers is connected via the corresponding

additional controlled valve to the common point of connection of the capacitor and the switching controlled valve of the corresponding switching chain.

Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 468342, cl. H 02 M 7/12, 1975.

2. USSR author's certificate number 443448, cl. H 02 M 7/155, 1975.

3. USSR author's certificate number 216101, cl. H 02 M 7/12, 1968.

4. USSR author's certificate for application No. 2508217, cl. H 02M 7/12, 07.20.77 (prototype).