Изобретение относитс к электротехнике , в частности к многофазным тиристорным преобразовател м с искус ственной коммутацией, получающим раз нообразное применение в качестве инверторов напр жени , компенсационных вьтр мителей, источников реактивной мощности и др. Известны трехфазные тиристорные преобразователи с групповой искусственной коммутацией, в которых ограни чение коммутационных перенапр жений и запирание тиристоров в каждой вентильной группе осуществл етс с помощью специального фильтрокоммутирую щего устройства, которое подключаетс в параллель силовым тиристорам с помощью группы коммутирующих тиристо ров и представл ет собой колебательн i.C-KOHTyp, образованный последовател ным соединением коммутирующего конденсатора и дроссел , зашунтированны в обоих направлени х перезар дным тиристором и диском, параллельно которьпм с помощью разделительного диода подключен пол рный конденсатор фильтра достаточно большой емкости. При таком построении преобразовател устран етс необходимость в дополнительных цеп х отвода накапливающейс в конденсаторах фильтра избыточно энергии коммутации, так как эти конденсаторы на первом этапе каждой ком мутации частично разр жаютс током вступающей в работу фазы, а на второ этапе зар жаютс вновь до исходного уровн .током выход щей из работы фазы , т.е. наход тс в режиме двустороннего обмена энергией с элементами контура коммутации. При этом улучшаютс характеристики преобразовател и несколько упрощаетс его конструк ци 1 и Недостатками таких устройств, пре п тствую1р1ми их внедрению, вл ютс сравнительна сложность схемы и значительные массогабаритные показатели :В св зи с большим колнчеством дополн тельных коммутирующих вентилей и низ на данном этапе удельными характеристиками непол рных коммутируй) щих конденсаторов, что особенно сказываетс в получающих наибольшее применение мостовьк схемах преобразователей в св зи с необходимостью использовани в них двух одинаковых фильтрокоммутирующих устройств дл проведени коммутаций в катодной и анодной группах моста. Вместе с тем в р де устройств преобразовательной техники, особенно малой и средней мощности, возможность одновременного протекани коммутаций в обеих группах тиристорного моста отсутствует , например, в силу сравнительно низкой частоты коммутаций, ограниченного диапазона нагрузок или малой индуктивности цепей со стороны переменного тока. Следовательно, в таких преобразовател х существуют услови .применени одного фильтрокоммутирующего устройства дл поочередного проведени коммутаций в обеих вентильных группах моста. Наиболее близким к изобретнию вл етс трехфазньй тиристорньй преобразователь с искусственной коммутацией , содержащий фильтрокомпенсирующее устройство, вьтолненное в виде колебательного контура из последовательно соединенных коммутирующего конденсатора и дроссел , зашунтированного встречно-параллельно соединенными перезар дным тиристором и диодом, параллельно которым через обратньй разделительньй диод подключен пол рный конденсатор фильтра, а также две группы силовых тиристоров , соединенных по трехфазной мостовой схеме, и две группы коммутирующих тиристорову соединенных также по трехфазной мостовой схеме, причем диагонали переменного тока обоих мостов образуют трехфазные выводы переменного тока, а диагональ посто нного тока моста силовых тиристоров образует выводы посто нного тока З. Недостатком известного устройства вл етс сложность и увеличенные массогабаритные показатели за счет использовани двух фильтрокоммутирующих устройств. Целью изобретени вл етс упрощение и уменьшение массогабаритных показателей за счет использовани одного фштьтрокоммутирующего устройства дл проведени коммутаций в обеих группах вентильного моста. Поставленна цель достигаетс тем, что в трехфазном тиристорном преобразователе с искусственной коммутацией , содержащем фильтрокоммутирующее устройство, выполненное в виде колебательного контура из последовательно соединенных коммутирующего
конденсатора и дроссел , зашунтированного встречно-параллельно соединенными перезар дным тиристором и диодом, параллельно которым через обратный разделительньм диод подключен пол рный конденсатор фильтра, а также две группы силовьк тиристоров, соединенных по трехфазной мостовой схеме и две группы коммутирующих тиристоров, соединенных также по трехфазной мостовой схеме,причем диагонали переменного тока обоих мостов образуют трехфазные выводы переменного тока, а диагональ посто нного гока моста силовых тиристоров образу ет выводы посто нного тока, положительньй полюс моста силовых тиристоров через дополнительно введенный встречно включенньм тиристор соединен с положительной обкладкой конденсатора фильтра, а через дополнительно введенньй обратно включенный диод - С отрицательной обкладкой указанного конденсатора фильтра, отрицательный полюс моста силовых тиристоров через дополнительно введенный второй встречно включенный тиристор соединен с анодом перезар дного тиристора и общим зажимом катодной группы коммутирующих тиристоров, при чем общий зажим анодной группы коммутирующих тиристоров соединен с положительной обкладкой конденсатора фильтра и через дополнительно введенный диод, включенный в провод щем направлении, - с катодом перезар дного тиристора. На фиг. 1 изображена принципиальна схема предлагаемого преобразовател , на фиг, 2 - диаграммы напр жений и токов, иллюстрирующие работу устройства во времени, (где 1} , Ug и Uj; - напр жени в фазах А, В и С соответственно; Ui HI., - напр жение И ток k-го элемента схемы, k 1, 2, 3, .,,), Преобразователь содержит шесть силовых тиристоров 1-6, включенных по трехфазной мостовой схеме вьшр млени , причем тиристоры 1, 3 и 5 образуют катодную группу, а тиристоры 2, 4 и 6 - анодную группу моста. В параллель силовым тиристорам со стороны цепей переменного тока включены коммутирующие тиристоры 7 -12, из которых тиристоры 7, 9 и 11 образуют катодную, в тиристоры 8, 10 и 12 - анодную группы вентилей, Фильтр
коммутирующее устройство содержит непол рный коммутирующий конденсатор 13, включенный последовательно с дроселем 14, В пр мом направлении цепочка из коммутирующего конденсатора и дроссел зашунтирована перезар дным тиристором 15, а в обратном направлении - диодом 16, образу тем самым колебательньш LC-контур. Параллельно этому контуру с помощью разделительного диода 17 включен пол5фньй кондесатор 18 фильтра, причем положительна обкладка этого конденсатора подключена к катоду разделительного диода, а отрицательна обкладка - к катоду перезар дного тиристора. Положительный полюс моста, образованный общими катодами тиристоров 1, 4 и 5 подключен к каторам тиристора 19 и диода 20, Анодами тиристор 19 подключен к положительной обкладке, а диод 20 - к отрицательной обкладке конденсатора фильтра. Отрицательный полюс моста, образованный общими анодами тиристоров 2, 4 и 6, подключен к аноду тиристора 21, который свом катодом св зан с анодом перезар дного тиристора и одновременно с общими катодами коммутирующих тиристоров 7, 9 и 11, Коммутирующие тиристоры 8, 10 и 12 общими анодами подключены к положительной обкладке конденсатора фильтра и одновременно к катоду диода 22, который своим анодом соединен с отрицательной обкладкой конденсатора фильтра, В зависимости от назначени входными и выходными зажимами преобразовател могут служить как зажимы посто нного, так и переменного тока, поэтому источник входного напр$гаени и цепи нагрузки на фиг, 1 не изображены. Работу устройства рассмотрим на примере использовани его как зависимого (сетевого) преобразовател , полага , что зажимы переменного тока А, В и С подключены посредством согласующего трансформатора или TOKOOI- раничивающих реакторов к трехфазной сети, а к зажимам посто нного непрерьшного тока подключена нагрузка. Наличие устройства искусственной коммутации позвол ет включать тиристоры в диапазоне опережающих относительно точек естественной коммутации углов управлени -IT л 0. При пуске преобразовател требуетс тфедварительный зар д конденсаторов, дл 51 осуществлени которого необходимо подать управлгпощие импульсы на комму тирующие тиристоры 7 - 12, обеспечив некоторое врем их работу с углами управлени ci 0. Ввиду наличи в контурах зар да конденсаторов индуктивных элементов начальное напр жени на них устанавливаетс на уровне, превышающем амплитуду междуфазного .напр жени сети с пол рностью, указанной на фиг. 1 без скобок. После чего все коммутирующие и вспомогательные вентили запираютс , и фнльтрокоммутирующее устройство отключает с до начала коммутации. Пусть в результате подачи управл ющих импульсов на силовые тиристоры ток нагрузки протекает по контуру , содержащему фазу А, тиристор 1, цепь нагрузки, тиристор 2, фазу С (фиг. 2). В начале первого этапа коммутации в катодной группе моста управл ющие импульсы подаютс одновременно на тиристоры 15 и 19, а так же на коммутирующий тиристор 9 вступающей в работу фазы В. При этом конденсатор фильтра 18 включаетс между коммутирующими фазами А и В с Пол рностью напр жени на обкладках, способетвукицей возникновению и нарас танию тока в фазе В по контуру, содержащему тиристоры 9 и 15, конденсатор 18, тиристор 19 и цепь нагрузки . Это происходит потому, что суммарное напр жение на обкладках конденсатора 18 и в фазе В выше напр жени в фазе А. Возрастание тока во вступающей в работу фазе сопровождаетс таким же уменьшением тока в выход щей из работы фазы. Под воздействием нарастающего тока фазы В конденсатор фильтра частично разр жаетс , отдава энергию в контур коммутации. Одновременно с этим происходит колебательный перезар д коммутирующего конденсатора 13 по конту ру, содержащему тиристор 15 и дроссель 14. Вслед за пр мым перезар дом, после кЬторого пол рность напр жени на обкладках конденсатора 13 на фиг. 1 имеет знак, указанньй в скобках, начинаетс обратный перезар д. К этому моменту на коммутирующий тиристор 7 выход щей из работы фазы А, а также на силовой тиристор 3, вступающей в работу фазы В, подаютс управл ющие импульсы. Обратный перезар д про 76 . исходит по параллельным контурам, один из которых содержит лроссель 14и тиристор 15, другой содержит дроссель 14, диод 20, тиристоры 1 и 7. В момент, когда составл ющие тока перезар да конденсатора сравн ютс с пр мыми тюками, протекающими в этих контурах, тиристоры 1 и 15 выключаютс , после чего к ним в течение примерно полупериода колебаний ком .мутирующего LC-контура прикладываетс обратное напр жение, вьщел ющеес на диоде 16, необходимое дл восстановлени запирающей способности этих тиристоров. В этот момент времени , обозначенный на фиг. 2 вертикальной пунктирной линией, начинаетс второй этап коммутации, на котором ток вступающей в работу фазы переходит в цепь очередного силового тиристора 3, а ток выход щей из работы фазы вынужден замыкатьс по контуру, содержащему тиристор 7, диод 17, конденсатор 18, диод 20, втека в положительную обкладку конденсатора фильтра 18 и дозар жа его вновь до исходного уровн . Одновременно проис-. ходит дозар д и коммутирующего конденсатора 13 по цепи, содержащей тиристор 7, дроссель 14 и диод 20. В момент окончани коммутации тиристор 7 запираетс ,и схема возвраща:етс в исходное срсто ние. В дальшейшем коммутации в катодной группе моста происход т аналогично. I . Коммутацию в анодной группе рассмотрим на примере перехода тока из фазы С с тиристором 2 в фазу А с тиристором 4. В первый момент управл ющие импульсы подаютс на тиристоры 15и 21, а также на коммутирующий тиристор 10 вступающей в работу фазы А. В результате конденсатор 18 фильтра включаетс между коммутирующими фазами С и А с пол рностью напр жени на обкладках, способствующей возникновению и нарастанию тока в фазе А по контуру, содержащему тиристоры 21 и 15, конденсатор 18, тиристор 10, фазы А и С, тиристор 3 и цепь нагрузки . Возрастание отрицательной полуволны тока в фазе А сопровождаетс , как показано на фиг. 2, таким же уменьщением отрицательной полуволны тока в фазе С. На первом этапе коммутации конденсатор фильтра частично разр жаетс под воздействием нарастающего тока вступающей в работу фазы Одновременно происходит подготовител ный перезар д коммутирующего конденсатора 13 по цепи, состо щей из тиристора 15 и дроссел 14. К моменту начала обратного перезар да этого конденсатора на коммутирующий тиристор 8 выход щей из работы фазы,а так же на очередной силовой тиристор 4 по даютс управл ющие импульсы. В данно случае обратный перезар д происходит по параллельным контурам, один из ко торых образован дросселем 14 и тирис тором 15, а другой содержит дроссель 14, диод 22, тиристор 8, силовой, тиристор 2 и тиристор 21. В момент равенства пр мых и обратных токов тиристоры 15 и 2 запираютс , после чего начинаетс второй этап коммутации На данном этапе ток вступающей в работе фазы А переходит в цепь вновь включенного силового тиристора 4, а ток выход щей из работы фазы замыкаетс по цетт: тиристор 21, диод 17, конденсатор 18, диод 22, тиристор 8, фазы С и В, тиристор 3, цепь нагрузки , под воздействием которого конденсатор фильтра зар жаетс вновь до исходного уровн . Одновременно происходит дозар д коммутирующего конденсатора 13 по цепи, содержащей тиристор 21, конденсатор 13, дроссель 14, диод 22 и тиристор В. После окон чани коммутации тиристоры 8 и 21 под воздействием напр жени на конденсаторах запираютс , и схема возвращаетс в исходное состо ние. Предлагаемый преобразователь может быть использован и как трехфазный автономный инвертор, дл чего первичньй источник посто нного напр женин подключаетс к зажимам посто н ного тока с пол рностью, соответствующей провод щему состо нию силовых тиристоров, а нагрузка - к зажимам переменного тока А, В и С. Алгоритм проведени коммутаций в группах ыосЧ та будет тем же, однако при пуске предварительный зар д конденсаторов 1 078 должен осуществл тьс путем включени тиристора 21. Таким образом, в предлагаемой схеме преобразовател коммутации в обеих вентильных группах моста реализуютс в-разное врем с помощью одного фильтрокоммутирующего устройства. Это позвол ет по сравнению с известным устройством исключить из силовой схемы , кроме коммутирующего конденсатора и дроссел , а также пол рного конденсатора фильтра, образующих основу фильтрокоммутнрующего устройства , еще как минимум 8 диодов. Достигаемое упрощение повысит надежность |И расширит области применени устройства . Уменьшение массогабаритных показателей в преобразователе достигаетс исключением одного из коммутирующих конденсаторов, вл ющихс наиболее громоздкими элементами устройства . Предлагаемое устройство сохран ет большинство положителыых свойств известного устройства, кроме возможности работы при длительности коммутаций фазных токов свыше 60 эл.град. К числу этих достоинств следует отнести сравнительно высокий КПД вслед- ствие целесообразного использовани избыточной энергии коммутации, поступающей вначале в конденсатор фильтра , а затем в цепь вступак цей в работу фазы, хорошие регулировочные свойства и жесткие нагрузочные характеристики благодар независимости начального напр жени на конденсаторах от тока нагрузки и кратковременности подключени конденсаторов} возможность реализации различных законов переключени вентилей, обеспечивающих повышение энергетических и динамических показателей преобразовател . Предпагаем 1й преобразователь можно использовать в качестве полупроводникового коммутатора вентильных двигателей .