SU1379919A1

SU1379919A1 - Реверсивный по цепи питани преобразователь посто нного напр жени в трехфазное переменное

Info

Publication number: SU1379919A1
Application number: SU864108869A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Наумович Коваливкер; Виктор Васильевич Литовченко; Юрий Михайлович Иньков
Priority date: 1986-08-27
Filing date: 1986-08-27
Publication date: 1988-03-07

Abstract

Изобретение относитс к преобразовательной технике и м.б. исполь- , в частности, в автономных инверторах напр жени электровозов переменного тока с асинхронными т говыми двигател ми. Целью вл етс повышение КПД путем снижени коммутационных напр жений на тиристорах основного и обратного мостов. Устр-во содержит реверсивный источник I пи- /5 танин, два фильтровых конденсатора 2 и 3, подсоединенных своими выводами к шинам реверсивного источника пита- -,

Description

ни , комьгутирующук LC-uerib 4 и 5, подсоединенную одним выводом к общей точке соединени фильтровых конден-- саторон и другим выводом к выводу первичной обмотки трансформатора (Т) 6, две нары встречно-параллельно включенных коммутирующих тиристоров 9-12, три трехфазных моста главных 13-18, обратных 19-24 и распределительных 25-30 тиристоров, подсоединенных выводами переменного тока к нагрузке, источник 31 зар дного напр жени , подсоединенный к выводам коммутирующей LC-цепи. Обмотка 7 Т 6 подсоединена к выводам источника 31 гэар дного напр жени к выводу коммутирующей LC-цепи и к общей точке сое динени коMvryтирующих тиристоров 9- 12. 3 ил.

Изобретение относитс к преобразовательной технике и может быть использовано в тиристорных преобразовател х частоты, в частности в автономных инверторах напр жени злектрово- г:,ов переменного тока с асинхронными т говыми двигател ми.

Цель изобретени - повышение КПД путем снижени коммутационных напр жений на тиристорах основного и обратного мостов.

На фиг.1 изображена принципиальна схема преобразовател посто нного напр жени в трехфазное переменное; на фиг.2 и 3 - диаграммы токов, напр жений и управл ющих импульсов, по- сн юпще его работу.

Преобразователь посто нного напр жени в трехфазное переменное напр жение (фиг.1) содержит реверсивный источник 1 питани , фильтровые конденсаторы . 2 и 3, коммутирующую LC- цепь 4 и 5, трансформатор 6 с двум обмотками 7 и 8, коммутирующие тиристоры 9-12, трехфазный мост основных тиристоров 13-18, трехфазный мост обратных тиристоров 19-2Д, трехфазный мост распределительных тиристоров 25- 30, источник 31 подзар дного напр жени , состо щий из зар дного моста на тиристорах 32-35, резисторов 36 и 37, обратного моста на диодах 38- 41, фильтрового конденсатора 42, диодного моста 43-46, блока 47 управлени .

Выводы переменного тока трехфаз- мостов основньрс, обратных и распределительных тиристоров соединены с выводами трехфазной нагрузки А, В,

5

0

5

0

5

С. Выводы посто нного тока моста главных и обратных тиристоров подсое - динены к шинам реверсивного источника 1 питани и к выводам фильтровых конденсаторов 2 и 3 и коммутирующих тиристоров 9-12, коммутирующа LC- цепь 4 и 5 подключена к средней точке фильтровых конденсаторов 2 -и 3 и к выводу первичной обмотки 8 трансформатора 6, другой вывод первичной обмотки 8 подсоедин етс к общей точке соединени коммутирующих тиристоров 9-12, выводы посто нного тока распределительных тиристоров 25-30 соедин ютс с выводом коммутирующего трансформатора и коммутирующей LC-це- пи. Зар дный мост на тиристорах 32- 35 и обратный мост на диодах 38-41 подключены к выводам 48-51 соответст- ,венно. Вторична обмотка 7 трансформатора 6 соедин етс с выводами 50 и 5 источника 31 подзар дного напр жени и включаетс в диагональ переменного тока диодного моста 38-41, подсоединенного к выводам источника питани , состо щего из диодного моста 43-46 н фильтрового конденсатора .42, к выводам которого подключен мост зар дных тиристоров 32-35. Выводы переменного тока диодного 38-41 н ти- ристорного 32-.35 мостов через резисторы 36 и 37 соедин ютс между собой. Коммутирующий конденсатор 4 подключаетс к выводам 48 н 49 источника подзар дного напр жени и включаетс в диагональ моста зар дных тиристоров 32-35, выводы 52 н 53 источника 31 подзар дного напр жени подсоедин ют- с к системе электроснабжени . Выво-

ды управлени тиристоров и 32- 35 подсоедин ютс к выходу блока А7 управлени , на вход которого подаетс сигнал задани выходной частоты.

На фиг.2 прин ты обозначени : и, и, , 1д , Ig,, TC напр жени и токи фаз А, В, С нагрузки.

Работа преобразовател посто нного напр жени в трехфазное перемен- нов напр жение в режиме т ги заключаетс . в следующем.

Предположим, что согласно диаграмме управлени (фиг.2) на интервале времени tj,-t, включены главные тирис торы 13, 17 и 22 и конденсатор 4 зар жен пол рностью напр жени , указанной на фиг.1. .Тог нагрузки 1д протекает по цепи: источник 1 питани , тиристор 13, фаза Л, фаза С, тиристор 22, а также источник 1 питани , тиристор 17, фаза В, фаза С. В момент времени t (фиг.2) включают тиристор 14. Дл выключени тиристора 13 включают тиристоры 11 и 25. При этом ток нагрузки начинает вытесн тьс из тиристора 13 током перезар да LC-цепи 4 и 5 по контуру: 4, 5, 25, 13, 2, 4 В момент выключени тиристора 13 избыточный ток перезар да конденсато- ра 4 замыкаетс по цепи: 4, 5, 8, П, 2, 4, вследствие чего напр жение первичной обмотки 9 трансформатора 6 прикладываетс в обратном направлении к выключенному тиристору 13 (фиг.1) по цепи: +8, 25, катод 13; -8, 11, анод 13. При этом ток нагрузки протекает по цепи: 1, 2, 4, 5, 25 А, С, 22, I. В момент времени, когда избыточный ток перезар да конденсато- pa 4 становитс равен току нагрузки и он перезар жаетс на противополож- ную пол рность, начинаетс процесс выключени тиристоров П и 25, вследствие чего энерги , запасенна током нагрузки в коммутирующем реакторе 5, закачиваетс в фильтровой конденсатор 2, При этом со сдвигом во времени , равном схемному времени выключени , создаваемым действием узла принудительной коммутации, включаетс обратный тиристор 16 и ток нагрузки 1д замыкаетс по цепи: фаза А, фаза С, 18, 20, фаза А. При этом в процессе восстановлени вентильных свойств к выключенным тиристорам 14 и 20 прикладываетс сумма напр жений, не превышакшш напр жени Uj источника 1 питани и напр жени первичной

0

5 0 5 О c Q 5

0

обмотки 8 трансформатора 6. Таким образом , введение трансформатора позвол ет снизить уровень коммутационных напр жений, прикладываемых в процессе коммутации к тиристорам преобразовател , до величины, равной Uj + 100 (В). По окончании процесса ком- ryтaции со сдвигом во времени включают зар дные тиристоры 32 и 35, вследствие чего конденсатор 4 дозар жаетс по цепи: 42, 32, 4, 35, 42.

Процесс выключени основных тиристоров катодной группы рассмотрим на примере выключени тиристора 18. К моменту времени tj на интервале времени t,-t2 провод т ток тиристоры 14, 15 и 18 (фиг.2) и конденсатор 4 зар жен пол рностью напр жени , указанной в скобках (фиг.1). В момент времени t включают тиристоры 12 и 30, вследствие чего тиристор 18 выключаетс перезар дом конденсатора 4 по цепи: 4, 3, 18, 30, 5. В момент выключени тиристора 18 избыточный ток перезар да конденсатора 4 замыкаетс по цепи: 4, 3, 12, 8, 5, 4и напр жение обмотки 8 трансформатора 6 прикладываетс плюсом к выключенному тиристору по цепи: +8, 12 катод 22, минусом по цепи: -8, 30, анод 22.

При смене знака напр жени реверсивного источника I питани (пол рность напр жени указана в скобках) выключение основных тиристоров 13-18 преобразовател осуществл етс за счет естественной коммутации, а выключение обратных тиристоров 19-24 - принудительно. Так, например, дл выключени тиристоров 20, 22 и 24 анодной группы вклочают распределительные тиристоры 25, 27 н 29 и коммутирующий тиристор 10. При этом минус обмотки 8 трансформатора по цепи тиристора 10 прикладываетс к анодам тиристоров 20, 22 и 24, а плюс через распределительные тиристоры 25, 27 и 29 - к катодам , причем избыточный ток конденсатора 4 замыкаетс по цепи: -ьА, 5, 8, 10, 3, 4. Аналогично дл выключени тиристоров 19, 21 и 23 катодной группы включают коммутирующий тиристор 9 и распределительные тиристоры 26, 28 и 30, вследствие чего плюс обмотки В по цепи тиристора 9 прикладываетс к катодам тиристоров 19, 21 и 23, минус через распределительные тиристоры 26, 28 и 30 - к анодам тиристоров 19, 21 и 23, а избыточный

ток перезар да конденсатора 4 памыкаетс по цепи: 4, 2, 9, 8, 5 и 4, Подключение вторичной обмотки 7 трансформатора 6 к клеммам 50 и 5I и вклю- чение ее в диагональ диодного моста обратных диодов позвол ет ограничи вать напр жение на первичной обмот ке 8 на уровне, равном Ujj /К, (где и.г - напр жение на обмотке 7, а

K,j - коэффициент трансформации тран сформатора 6).

Claims

Формула изобретени

Реверсивный по цепи питани преобразователь посто нного напр жени в трехфазное переменное, содержащий два встречно- параллельно включенных тиристорных моста, мост распредели - тельных тиристоров, причем выводы пе ременного тока трех указанных мостов объединены, образу выходные выводы преобразовател , два последовательно соединенных и включенных между шинами питани фильтровых конденсатора, подключенную между .этими шинами пи IA

V,

S

о л

0

5

20

25

тани цепочку из двух последователь но соединенных коммутирующих ключей, каждый из которых выполнен в виде встречно-параллельно соединенных коммутирующих тиристоров, коммутирующую LC-цепь, включенную между точкой соединени указанных фильтровых конден саторов и точкой объединени выводов посто нного тока моста, источник иод- зар дного напр жени , через зар дные тиристоры св заиньй с обкладками мутирующего конденсатора, и блок управлени тиристорами, а также вьшр - митель, отличающийс тем, что, с целью повышени КПД пу тем снижени коммутационных напр жений на тиристорах основного и обрат - ного мостов, он снабжен трансформато- ром, первична обмотка которого вклю чена между точкой объединени выводов посто нного тока моста распределительных тиристоров и точкой соединени указанных коммутирующих ключей, а его вторична обмотка через выпр митель подключена к источнику подза р дного напр жени .

4IIIHIIL ///////// ЧП/1111

ii///ii//N/nmn

7//////У ТПТШ1/М1///1Н1

ЧШ11111.

ШПт

IIIII HIh

w///////

/iniiii iimiiNTiim/j

К///////у /////////У/

к//////

////////I

uni/iin

F/7/777 W///////J////////

I///////I

////////

77////////

r/7/////

I

1

,

ii///ii//N/nmn

7////////У//////////

w/////////////// //////////

К///////у /////////У/////7/Л

f/////////

t////////y//////////j

77////////

r/7/////

Г/////7///Л//////////У

.

Фиг.З