Устройство для управления диодным выпрямителем, регулируемым по первичной стороне питающего трансформатора

Устройство для управления диодным выпрямителем, регулируемым по первичной стороне питающего трансформатора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДИОДНЬИ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ, РЕГУЛИРУЕМЫМ ПО ПЕРВИЧНОЙ СТОРОНЕ ПИТАЩЕГО , ТРАНСФОРМАТОРА, включакнцим включённые последовательно с первичной обjмоткой питающего трансформатора |два сетевыхтранзистора с.диодами и параллельно той же обмотке два шунтирующих транзистора с диодами, причем вторичная обмотка питающего трансформатора подключена к выпрямителю , а к выходу выпрямителя подк лючена активно-емкостная нагрузка, содержащее.блок регулирования и два элемента НЕ, входы которых предназначены для подключения к входам сетевых транзисторов, а выходы - к входам шунтирукицих транзисторов, отл ич ающе ее я тем, что, с целью повьашения 1«эщнЬсти и КПД, оно снабжено двумя элементами И, дополнительньм трансформатором, дополнительнш выпрямителем и компаратором , причем к входу компаратора подкдвочены выходил обоих выпрямителей , а дополнительный выпрямитель входом подключен к вторичной обмотi ке дополнительного трансформатора, первичная обмотка которого соедине (П на с сетью, выход компаратора соединен с первьми входами элемейтов И, вто|и е входы которых соединены с выходом блока регулирования, а выходы элементов И соединены с управляю- g щимй входами сетевых транзисторов. эо СП 00

6% (31) СОЮЗ СОВЕТСКИХ ВИ МЛ

РЕСПУБЛИК (Я) H 02 Р 13 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К AST0PCH0IMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3546247/24-07 (22) 31.01.83" (46) 15.04.84. Вюл. М 14 (72} В.И.Усенко и Н.И.Джус (53) 621.314.27(088.8) (56) 1. Алиев Г.М. Агре;гаты питания электрофильтров. М., Энергонздат, 1981, с.32, р. 18., 2. Теплов С.В.Тиристорные регуляторы с искусственной коммутацией в автоматизированных преобразовательных агрегатах электрофнльтров.

Горький, 1975, р. 2-16. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ДИОДНЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ, РЕГУЛИРУЕМЫМ

ПО ПЕРВИЧНОЙ СТОРОНЕ ПИТАЮЩЕГО, ТРАНСФОРМАТОРА, включающим включен- . ные последовательно с первичной об моткой питающего трансформатора два сетевых транзистора с;диодами.

,и параллельно той же обмотке два шунтирующих транзистора с диодами, причем вторичная обмотка питающего трансформатора подключена к выпрямителю, а к выходу выпрямителя подк лючена активно-емкостная нагрузка, содержащее. блок регулирования и два элемента НЕ, входы которых предназначены для подключения к входам сетевых транзисторов, а выходы — к входам шунтирующих транзисторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения мощности и КПД, оно снабжено двумя элементами И, дополнительным трансформатором, дополнительным выпрямителем и компаратором, причем к входу компаратора подключены выходы обоих выпрямителей, а дополнительный выпрямитель входом подключен к вторичной обмотке дополнительного трансформатора, @ первичная обмотка которого соединена с сетью, выход компаратора соединен с первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с выходом блока регулирования, а выходы элементов И соединены с управляю- Я щими входами сетевых транзисторов.

1086548.Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в преобразователях переменного тока в постоянный.

Известно устройство, содержащее блок регулирования, выход которого 5 соединен с тиристорами, включенными между сетью и трансформатором (1) ., Недостатки данного устройства заключаются в плохой Форме выходного напряжения и низком быстродействии. 10

Наиболее близким к изобретению является устройство для управления диодным выпрямителем, регулируемым . по первичной стороне питающего трансформатора, содержащим включенные последовательно с первичной обмоткой питающего трансформатора два сетевых транзистора с диодами и параллельно той же обмотке два шунтирующих транзистора с диодами, причем вторичная обмотка питающего трансформатора подключена к выпрямителю, а к выходу выпрямителя подключена активно-емкостная нагрузка, содержащее блок регулирования и два элемента НЕ, входы которых предназначены для подключения к входам сетевых транзисторов, а выходы - к входам шунтирующих тран зисторов (2J .

Недостатки этого устройства состоят в относительно низких энергетических показателях, низком коэффициенте мощности и КПД.

Целью изобретения является повышение коэффициента мощности и КПД.

Поставленная цель достигается 35 тем, что устройство для управления диодным выпрямителем, регулируемым по первичной стороне питающего трансформатора, содержащим включенные последовательно с первичной обмот- @ кой питающего трансформатора два сетевых транзистора с диодами и па- раллельно той же обмотке два шунтируюших транзистора с диодами, причем вторичная обмотка питающего трансформатора подключена к выпрямителю, а к выходу выпрямителя подключена активно-емкостная нагрузка, содержащее блок регулирования и два элемента НЕ, входы которых предназначены для подключения к входам сетевых транзисторов, а выходы — к,входам шунтирующих транзисторов, снабжено двумя элементами И, дополнительным трансформатором, дополнительным выпрямителем и компаратором, причем к входу компаратора подключены выходы обоих выпрямителей, а дополнительный выпрямитель входом подключен к вторичной обмотке дополнительного трансформатора, первичная об- 60 мотка которого соединена с сетью, выход компаратора соединен с первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с выходом блока регулирования, Ь выходы элементов И соединены с управляющими входами сетевых транзисторов.

На Фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 диаграммы, поясняющие его работу.

Трансформатор 1 первичной обмот". кой соединен с сетью через два . встречно последовательных сетевых транзистора 2 и 3, шунтированных встречно диодами 4 и 5.

Параллельно первичной обмотке трансформатора аналогично сетевым включены шунтирующие трайзисторы 6 и 7 с диодами 8 и 9. К вторичной обмотке трансформатора 1 подключен выпрямитель 10, к выходу которого подключена нагрузка 11 с параллельным конденсатором-фильтром 12. Элементы И 13 и 14 выходами подключены к входам сетевых транзисторов 2 и 3 и к элементам НЕ 15 и 16, а выходы последних соединены с входами шунтирующих транзисторов 6 и 7, К входам элементов И 13 и 14 подключены выходы блока регулирования 17 и компаратора 18. К выходу последнего подключены выходы выпрямителя 10 и дополнительного выпрямителя 19. Последний подключен к сети через дополнительный трансформатор 20.

Устройство работает следующим образом.

Сетевые транзисторы 2 и 3 поочередно включаются в начале соответст-. вующих полупериодов напряжения сети, чем достигается опережающее фазовое регулирование первичного напряжения трансформатора 1. Согласно фиг. 2

0, 0», О1 — напряжение сети и первичной обмотки в условно выпрямленном виде и напряжение нагрузки,3рнамагничивающий ток трансформатора 1, сплошная линия в известном устройстве управления, пунктирная-в йредлагаемом (эпюры а и б), У, У, y8 °

У - управляющие импульсы соответст9 вующих транзисторов для известного и предлагаемого устройства (эпюры в и г) °

П известном устройстве сетевые транзисторы 2 и 3 включаются в моменты времени 11 импульсами с выхода блока регулирования 17. В предлагаемом устройстве при работе устройства на активно-емкостную нагрузку включение транзисторов происходит только тогда, когда на вторые входы элементов И 13 и 14 подан разрешающий сигнал с выхода компаратора 18. floeледний срабатывает в том случае, если напряжение сети (с учетом коэффициентов трансформации трансформаторов

1 и 20) превысит напряжение на нагрузке 11, т.е. сигнал

3(S = 1 п ри Elle) >0

У@ = 0 при $0

Благодаря этому сетевые транзисторы 2 и 3 могут включаться. только в

1086548

Составитель С.Луэанов

Редактор Л.Гулько Техредй..гергель Корректор Л. Пилипенко

Ю Ф В

Заказ 2265/52 Тираж 667.. . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПНП №Патент№, Г.ужгород, ул.Проектная, 4 моменты времени t . В, моменты времени 4у, определяете блоком регулирования 17 в соответствии с требуемой величиной выходного напряжения, сетевые транзисторы 2 или 3 выключаются и включается соответствующий шунтирующий транзистор 6 или 7 сигналом с элемента НЕ 15 или 16. Ц1унтирующие транзисторы 6 и 7 создают цепь для протекания тока намагничивания трансформатора 1, что исключает переиапряжения при выключении сетевых транзисторов 2 и 3. .Диоды 4,5,8 и 3 защищают все транзисторы от действия обратных напряжений. Предполагается, что элементы

И 13 и 14 и НЕ 15 и 16 выполняются известным образом так, что совмещают в себе также функции гальванической развязки цепей, управления и функции усиления сигналов.

Напряжение на конденсаторе 12 не повторяет напряжения сети иэ-эа падения напряжения в индуктнвности рассеяния трансформатора 1. ДиаграмI мы намагничивающего тока 1р (фиг.2б) показывают, что намагничивающий ток трансформатора 1 в предложенном устройстве ниже. Действительно,на трансформатор 1 в этом случае йодается меньшее по действующему значению

30 напряжение (участок - t>, а не 1 ). В этом случае трансформируется только та часть напряжения, которая используется для заряда конденсато, ра 12.

15 Применение предлагаемого УстРойства позволяет понизить напряжение, подводимое1 к питающему трансформатору, уменьшить потребление реактивной мощности, повысить КПД и коэффи20 циент мощности.