Управляемый выпрямитель

 

Сущность изобретения: током в выполненных на каждом дросселе обмотках смещения 11 и 12 задают исходное магнитное состояние дросселей. Регулирование выпрямленного напряжения выпрямителя осуществляют путем изменения моментов формирования ключевыми элементами, например тиристорами 15 и 16, короткозамкнутых контуров с расположенными на каждом дросселе дополнительными шунтирующими обмотками 13 и 14. Для обеспечения симметрии процесса преобразования очередность формирования короткозамкнутых контуров дросселей делают соответствующей порядку работы вентилей 7 и 8 выпрямителя. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 02 М 7/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/ "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4887705/07 (22) 05.12.90 (46) 15.12,92. Бюл. N 46 (71) Челябинский политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) Ю.И.Хохлов (56) Авторское свидетельство СССР

М 486449, кл. Н 02 М 7/04, 1974.

Ю.Г.Толстой и др. Силовые полупроводниковые выпрямители, управляемые дрос селями насыщения, М.: Наука, 1968. (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ (57) Сущность изобретения: током в выполненных на каждом дросселе обмотках сме-.

„„SLY„„178 1793 А1 щения 11 и 12 задают исходное магнитное состояние дросселей. Регулирование выпрямленного напряжения выпрямителя осуществляют путем изменения моментов формирования ключевыми элементами, например тиристорами 15 и 16, короткозамкнутых контуров с расположенными на каждом дросселе дополнительными шунтирующими обмотками 13 и 14. Для обеспечения симметрии процесса преобразования очередность формирования короткозамкнутых контуров дросселей делают соответствующей порядку работы вентилей 7 и 8 выпрямителя. 1 ил.

1781793

Изобретение относится к технике преобразования электрической энергии полупроводниковыми выпрямителями, в которых регулирование выходного напряжения осуществляется с помощью дросселей насыщения.

Известен управляемый выпрямитель, содержащий входной силовой трансформатор, вторичные обмотки которого подключены ко входу многофазного вентильного устройства, выполненного на неуправляемых пол йроводййковых вентйлях, последовательно с каждым из которых включена первая обмотка существующего дросселя насыщения, вторые обмотки всех дросселей насыщения соедйнены последовательно и подкл ючены к источнику тока смещения, третьи обмотки всех дросселей насыщения включеньгпоследовательно и подключены к источнику тока управления. Многофазное вентильное устройство выполнено по мостовой или нулевой "схемам выпрямления.

Недостатком данного выпрямителя является малое быстродействие при регулировании выходного напряжения, связанное с большой инерционностью изменения тока в индуктивной цейи управления дросселей насыщения, Целью изобретения является повышение быстродействия дроссельного регулирования выходного напряжения выпрямйтеля.

Для достижения указанной цели в выпрямитель введен блок импульсно-фазового управления и тиристоры по числу дросселей насыщения. Каждый дроссель снабжен третьей обмоткой, подключенной к силовым выводам соответствующего тиристора. Управляющие электроды тиристоров соединены с соответствующими выходами блока импульсно-фазового управления.

На чертеже приведена принципиальная схема двенадцатифазного варианта мостового управляемого выпрямителя. Он содержит входной силовой трансформатор 1 с сетевой 2 и вентильными 3 и 4 обмотками, которые подключены к входу многофазного вентильного устройства, образованного выпрямительйыми мостами 5 и 6. 8 выпрямительных мостах. последовательно с вентилями 7 и 8 включены первые обмотки дросселей насыщения 9 и 10. Вторые обмотки дросселей насыщения 11 и 12 соединены последовательно и подключены к источнику тока смещения. Третьи обмотки дросселей насыщения t3 и 14 подключены к силовым выводам тиристоров 15 и 16. Управляющие электроды тиристоров 15 и 16 соединены с соответствующими выходами блока системы импульсно-фазового управления 17 (на

50

55 дроссельного управления, а следовательно, и регулирование выходного напряжения выпрямителя, При переходе соответствующих вентилей 7 и 8 в непроводящее состояние напряжения на последовательно соединенных дросселях насыщения становятся отрицательными, тиристоры 15 и 16 закрываются, дроссели заводятся в исходное ненасыщенное состояние, заданное током о обмотках смещения 11 и 12, Процесс регулирования выходного напряжения в предложенном выпрямителе, по сравнению с прототипом, является быстродействующим, рисунке с целью сохранения наглядности эти связи не показаны). Многофазное вентильное устройство в других вариантах управляемого выпрямителя может выполняться также по нулевой и кольцевой схемам вы и ря мления.

Работа выпрямителя осуществляется следующим образом. При подключении сетевой обмотки 2 трансформатора 1 к питающей сети на вентильных обмотках 3 и 4 появляются напряжения, которые формируют симметричную двенадцатифазную систему напряжений на вентилях 7 и 8 мостов

5 и 6. Исходное магнитное состояние дросселей насыщения задается током в обмотках смещения 11 и 12. При переходе напряжений на очередных вентилях мостов

5 и 6 через нулевое значение в область положительных значений при открытых тириcTopGx 15 и 16, положительные напряжения прикладываются к рабочим обмоткам дросселей насыщения 9 и 10. Дроссели насыщения в соответствии с порядком работы вентилей 7 и 8 выводятся из насыщенного состояния. За счет процесса выведения создается угол дроссельного управления выпрямителем. При размагничивающем действии тока смещения и его величине, отвечающей колену кривой намагничивания, угол дроссельного управления максимален, Подачей управляющих импульсов от систем ы импул ьсно-фазового управления

17 на тиристоры 15 и 16 в последовательности, совпадающей последовательностью работы вентилей 7 и 8, в интервалах выведения дросселей насыщения длитель ность процесса выведения., а следовательно, и угол дроссельного управления ограничивается, Это обусловлено тем, что образующиеся короткозамкнутые контуры с шунтирующими обмотками 13 и 14 не позволяют изменяться магнитной индукции в сердечниках дросселей, что снижает напряжение на их рабочих обмотках 9 и 10 практически до нуля. Сдвигом во времени подачи импульсов управления на тиристоры

15 и 16 осуществляется регулирование угла

1781793 ния может найти применение и в ряде других производств.

Составитель Ю.Хохлов

Техред М.Моргентал Корректор E.Ïànn

Редактор

Заказ 4280 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, уп.Гагарина, 101 поскольку изменение угла дроссельного управления осуществляется не за счет инерционного изменения тока управления в индуктивной цепи управления, а за счет практически безинерционного включения 5 тиристоров 15 и 16 при подаче на них управляющих импульсов от с системы 17.

Технико-экономические преимущества предложенного выпрямителя onределяются быстродействием регулирования его вы- 10 ходного напряжения. При применении его, например, в алюминиевой промышленности может быть устранено отрицательное действие анодных эффектов, приводящих к резкому возрастанию напряжения на элек- 15 тролизных ваннах, снижению выпрямленного тока, существенному снижению производительности и устойчивости работы электролизных серий. Быстродействующее регулирование выходного напряжения в 20 предложенном выпрямителе, обеспечивая стабилизацию тока, в алюминиевой промышленности позволит получить экономический эффект в несколько миллионов рублей. Выпрямитель с быстродействую- 25 щим регулированием выходного напряжеФормула изобретения

Управляемый выпрямитель, содержащий входной силовой трансформатор, вторичные обмотки которого подключены к входу многофазного вентильного блока, выполненного на неуправляемых полупроводниковых вентилях, последовательно с каждым из которых включена первая обмотка соответствующего дросселя насыщения, причем вторые обмотки всех дросселей насыщения соединены последовательно и подключены к источнику тока смещения, о тл и ч а ю шийся тем, что. с целью повышения быстродействия дроссельного регулирования выходного напряжения, введены блок импульсно-фазового управления и тиристоры по числу дросселей насыщения, снабженных третьими обмотками, подключенными к силовым выводам соответствующих тиристоров; управляющие электроды которых соединены с соответствующими выходами блока импульсно-фазового управления.