Способ регулирования выходного напряжения тиристорного преобразователя постоянного напряжения в постоянное и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в тяговом электроприводе, питающемся от контактной сети постоянного тока. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования, повышение надежности и улучшение массогабаритных показателей. Устройство, реализующее способ регулирования выходного напряжения тиристорного преобразователя постоянного напряжения в постоянное, состоит из двух тиристорно-конденсаторных преобразователей, первый из которых входом подключен через промежуточный LC - фильтр к входу второго тиристорно-конденсаторного преобразователя. Введение указанного первого преобразователя, включающего тиристоры 3-5, соединенные по мостовой схеме с конденсатором 7 в ее диагонали, а также тиристоры 10-13 с конденсатором 14, соединенные также по мостовой схеме, обеспечивает предварительное преобразование постоянного напряжения в промежуточное постоянное с M фазами. Причем при регулировании выходного напряжения путем частотно-токового отбора энергии от источника питания дополнительно при получении промежуточного напряжения фиксируют коэффициент заполнения периода следования импульсов тока, делая его кратным количеству фаз промежуточного напряжения, исходя из условия исключения пауз между фазами. Это позволяет уменьшить габариты и массу используемых фильтров, а также обеспечивает ступенчатое регулирование напряжения на конденсаторе 17 промежуточного фильтра и позволяет локализовать аварийные режимы, возникающие при самопроизвольном открытии тиристоров, путем уменьшения токов и напряжений. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„80„„1515284 (5))4 Н 02 M 3/135

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2l) 4214708/24-07 (22) 24.03,.87 (46) 15.10.89 . Бюл. М 38 (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро по промышленным электровозам (72) Э,С,Почаевец (53) 621,3)4,)(088.8) (56) Байрыева Л,С. и др, Электрическая тяга, Городской наземный транспорт. M.: Транспорт, 1986, с, 114120, Преобразовательная техника/ Под ред. В,С,Руденко и др, Киев, 1983, с. !99-200.

Булатов О,Г, и др, Тиристорнокоиденсаторные преобразователи, )1,:

Энергоиздат, 1982, с. 5-8, 2 (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВБ)ХОДПОГО

НАПРЯЖЕНИЯ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВА-

ТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО НА)1РЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ Еi 0 ОСУ!ЧЕСТБЛЕ)П)Я (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть,. использовано в тяговом электроприводе, питающемся от контактной сети постоянного тока, Пель изобретения — расширение диапазона регулирования, повышение надежности и улучшение массогабаритных показателей.

Устройство, реализующее способ регулирования ныходнс го напряжения тиристорного преобразователя постоянного напряжения в постоянное, состоит

1515284

5 циент элполнс ния !«!»I< El;I < ЛЕдоВЛНия

И М П У. Ь С О В Т П К Л ° Д Е 11 l Ч С Г О К Р 1 т Ным количеству флэ прп,!с жутпч11<)! и нлпряЖЕ!ШЯ, ИСХС ДН ИЗ V< 1«E

10 уменьшить глбариты и мле<.у использусмых фильтров, л т;и<; с обеспечивает ступенчатое регулирование напряжения на конденс лтпрс 17 промежуточного фильтра и позвп1!яет .локализовать ава15 рийные режимы, возниклюшис- при самопроизвольном открытии тиристоров, nyTpt уменьшения I око!1 и напряжений, 2 с.п, ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке преобразова-25 телей, в которых требуется обеспечить малые пульсации входного тока, например в тяговом электроприводе, питающемся пт контактной сети постоянного тока, 30

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования„ повышение надежности и улучшение массогабаритных показателей„

На фиг,1 представлена электрическая схема устройства; на фиг.2 — диаграммы входного и выходного токов первой ступени преобразования .напряжения, где Т вЂ” период; соответствующие моменты времени ра- 40 боты устройства, Устройство (фиг,1) включает входной LC-фильтр с дросселем 1 и конденсатором 2, тиристорно-конденсаторный преобразователь входной ступени, входом подключенный к входному фильтру и включаюп1ий, например два тиристорно-конденсаторных моста с тиристорами 3-6, конденсатором 7, дроссе- > лем 8, диодом 9 в одной фазе и тиристорами 10-13, конденсатором 14, дросселем 15, диодом 16 в другой фазе, Е выходу этого преобразователя подключен кон (енслтор Г!ромежуточного 55 фильтра 17, соединенный со входом тиристорно-конденсаторного преобразователя выхпдппй ступени, содержащего

TlspEIn — к< идене лтпрный мост с ти!

1з tl I<÷õ THpHoторно-кпнденелтпpн,tx !

Ipf с)брлзовлтелсй, первый из кс то1>! !х входо!! подключен через промежут< ч!н!й 1,С-фильтр к входу второго

"!!pit< торно-кпнденса1прного преобр 1! зnв aтeля . Бв ед ение ука злнного первого преобразс 1>лтеля, включлющего тиристоры 3-5, соединенные по мостовой схеме с конденсатором 7 в ее диагонали,,а также тиристоры 1013 с конденсатором 14, соединенные тлкже по мостовой схеме, обеспечивает предварительное преобразование постоянного нл!!ряжения в промежуточное постоянное с т фазами, Причем при регулировании выходного напряжения путем частотно-токового отбоР,l -! !<с)РI lèl <) T и< т< 1!!!<к,! Ill< òë íèë ДпП О 1 НИ Т С Л ЬНО П Р1! 11<)11" 1< Ill! l! ПРПМ РЖУ точногo напряжения <1

U „= 1 U,, посредством регулирования частоты входного преобразователя, Величина коэффициента,! зависит от количества фаз входного преобразователя, В случае двух фаэ указанный способ реализуется при,1 = !или 0,5.

В установившемся режиме при

=P,5 до момента t (фиг,2) тиристоры 3-6 закрыты, конденсатор 7 заряжен до напряжения U, с укаэанной по лярностью на фиг,1, дисд 9 открыт, через дроссель 8 протеl;EåT Tot< i g

Б момент t<, включаются тиристоры 5, 4, к диоду 9 прикллдывлется запирающее напряжение 20,, ток i из диода 9 переходит в I

t ), В этот момент El;пряжение на

1 диоде 9 становится р,>вным нулю,он, / открывается, ток через конденсатор

7 прекращается до момпптл t g oTKpbt тия тиристоров 3, 6, !!с)< 1!е чего процесс повторяется и кп!.-«.-нслтор 7 вновь заряжается до нл1<рнжения 1 с указанной без скобок !! .1ярностью, Вторая фаза рабоl;1< т л1 ;1 1пгично со сдвигом на 90" (эл<:I:.l;)

1515284

45

При по ни« нии тоKI нлгpyэxи напряжение нл конденсаторе 17 понижается, чтс< к«мпенсируется повышением частоты псреключения тиристоров 3-6, 10 — 13, При а с м aMIIIIHTypbI токов i протсклющих через дроссели

1, 8, 1 э, возрастают. Для увеличения напряжения на нагрузке переходят к режиму =l путем повышения частоты при условии t„=0, Количество фаз входного преобразователя выбирают из условия обеспечения требуемой м щности и приемлемых пульсаций тока i,, Нри самопроизвольном открытии тиристора 3 в интервале с -t, при указанной в скобках полярности конденсатора, принудительную коммутацию тиристоров 3, 4 осуществляют снятием отпирающих импульсов со всех тиристоров, При этом выходной преобразователь отключает цепь нагрузки и конденсатор 2 разряжается на промежуточный фильтр. В момент прохождения тока д через нуль к тиристорам 3, 4 прикладывается обратное напряжение, образованное разностью напряжений конденсаторов 17 и 2, После восстановления запирающих свойств тиристоров 3, 4 напряжение на конденсаторе 17 снижают путем его разряда на нагрузку через выходной преобразователь. Для ограничения глубины раэрлзряда конденсатора 2 величину емкости конденсатора 17 принимают в несколько раэ меньше емкости конденсатора 2. При этом ограничивается интенсивность переходного процесса во входном фильтре и источнике питания.

При самопроичвольном открывании тиристора 18 в интервале открытого состояния тиристора 19 снимают импульсы со всех тиристоров устройства, при этом входной преобразователь отключает источник питания, а восстановление запирающих свс<йс тв т и, и< Tс— ров 18, 19 происходит посл< рлчр«да конденсатора 17 на нлг1учку.

Ф о р м у л а и 3 î 6 р е т е н и я

l, Способ регулирования выходног.о напряжения тиристорного преобразователя постоянного напряжения в постоянное, состоящий в частотно-токовом отборе энергии от источника питания. путем регулирования периода следования импульсов тока, о т л и ч а ю щ м и с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, повышения надежности и улучшения массогабаритных показателей, осуществпяют дополнительное регулирование входного напряжения, которое предварительно преобразуют в промежуточное напряжение постоянного тока посредством m-фазного преобразования, полученное напряжение фиксируют на уровне, кратном величине m, при котором исключаются паузы между импульсами фазных токов, причем разность уровней промежуточного и выходного напряжений принимают минимальной, 2. Устройство для регулирования выходного напряжения THpHcTopHOI преобразователя постоянного напряжения в постоянное, содержащее входной LC-фильтр и тиристорно-конденсаторный преобразователь напряжения, к выходу которого подключен выходной фильтр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,,с целью расширения диапазона регулирования, повьш ения надежности и улучшения массогаблритных показателей, между входным фильтром и входом укаэанного основного тиристорно-конденсаторного преобразователя включен дополнительно введенный тиристорно-, конденсаторный преобрлчовл тель с промежуточным LC-фильтром нл выходе, 4в

Фиг. 2

Составитель Т,Добровольскис

Редактор Л.!1о нннч Тсхред !1.gnргентал Корректор !1.!!!ароши

Заказ 6288/э? Тираж б48 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113(!3S, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-и4датеньский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагар

tt ll

Га и на 101