Преобразователь переменного тока в постоянный

Преобразователь переменного тока в постоянный

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

11 11 752685

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сооетских

Социалистических

Реслублик

-Ъь (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 31.05.74 (21) 2035203124-07 с присоединением заявки № (51) М. Кл.з

Н 02 М 7/12 ло делам изобретений елам нзол етений (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28 (53) УДК 621.314.57 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (72) Авторы изобретения

И. A. Нейн и Ю. С. Игольников (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

В ПОСТОЯННЬ1Й

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к преобразованию энергии переменного тока в энергию постоянного тока.

Известны преобразователи переменного тока в постоянный, в которых используется искусственная коммутация тиристоров (1, 2). Известные преобразователи сложны.

Известны преобразователи переменного тока в постоянный, содержащие трехфазный трансформатор, вторичные обмотки ко- 10 торого соединены в звезду и подключены ко входу переменного тока тиристориого выпрямительного моста, два тиристора, соединенных последовательно и подключенных к выходу постоянного тока моста, и конден- 15 сатор, включенный между общей точкой этих тиристоров и общей точкой вторичных обмоток 1(3).

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные воз- 20 можности.

В частности такой преобразователь не может обеспечить регулирование выходного напряжения по закону, когда каждая полуволна первичного тока состоит из шести 25 импульсов одинаковой амплитуды, длительность которых распределена следующим образом:

1 2... 2, 1 — )T; — i.T; i,Т; i.Т; — 1T; — Х, 3 3 3 3 30 где Т вЂ” период тактовой частоты; л — регулируемая величина продолжительности включенного состояния тиристоров в относительных единицах.

Целью данного изобретения является расшиpснне фу11кциоиальных возможностеи из естного устройства. Поставленная цель дост11гается тем, что преобразовательснабжен двумя дополш1тельными последовательно соединенными тиристорами, каждый из которых включен между соответствующим вызодом постоянного тока моста It обн1ей точкой вторичных обмоток трансформатора.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема преобразователя; на фиг. 2 — диаграммы импульсов управления тактовой частоты U,-, вторичных фазных напряжений

Ь,1, и первичного тока 1 фазы А.

Схема выпрямителя с широтно-импульсным регулированием выходного напряжеьи1я представляет собой трехфазный мостоьой выпрямитель, собранный на тиристорах

1 — -6, трехфазный трансформатор 7, к нулевой точке вторичных обмоток 8, 9, 10 которого подсоединены конденсатор 11 и два rttр1стора 12 и 13. Ко второй обкладке конденсатора 11 подсоединены тиристоры 14 и 15. Свободные аноды тиристоров 14, 15

752685 подсоединены к анодной группе тиристоров моста, а свободные катоды тиристоров 13, 15 — к катодной группе тиристоров моста.

Преобразователь работает следующим образом.

Пусть в момент времени tp (фиг. 2), когда фазное напряжение U положительно, а Уь — отрицательно, управляющий импульс тактовой частоты открывает тиристоры 2 и 3. Пусть к этому моменту времени конденсатор 11 заряжен до соответствующего потенциала с полярностью, указанной в скобках (первоначальный заряд коммутирующего конденсатора может быть произведен от маломощного постороннего источника). Через интервал времени 2/3 ХТ подают управляющий импульс на тиристор

14, в результате чего конденсатор 11 начинает разряжаться по цепи: фаза 9 трансформатора 7, тиристор 3, тиристор 7, 14, уменьшая тем самым выходной ток, протекающий через тиристор 3. Когда ток через тиристор 3 становится равным нулю, последний закрывается, и ток нагрузки будет проходить по цепи: тиристор 14, конденсатор 11, фаза 8 трансформатора 7, тиристор

2. Благодаря активно-индуктивному характеру выходной цепи происходит перезаряд конденсатора до противоположной полярности постоянным током (полярность конденсатора для этого случая указана без скобок). Когда напряжение на конденсаторе достигнет по абсолютной величине первоначального напряжения, открывают тиристор 5, в результате чего тиристор 14 закрывается, и выходной ток начинает протекать по цепи: тиристор 5, фазы 10 и 8 вторичной обмотки трансформатора 7, тиристор 2.

Через интервал времени 1/3 Х Т открывают тиристор 15 и конденсатор 11, разряжаясь по цепи: тиристор 15, тиристор 2, фаза

8, закрывает тиристор 2. После этого выходной ток, протекая по цепи: тиристор 5, фаза 10, конденсатор 11, тиристор 15, перезаряжает конденсатор до противоположной полярности (знак в скобках) . Когда напряжение на конденсаторе достигает по абсолютной величине первоначального напряжения, подают импульс зажигания на тиристор 13. После открытия тиристора 13 напряжение конденсатора 11 оказывается приложенным в запирающем направлении к тиристору 15, последний закрывается, и выходной ток начинает протекать по цепи: тиристор 5, фаза 10, тнристор 13. Сразу же после закрытия тиристора 15 открывают тиристор 14, и конденсатор 11, разряжаясь по цепи: фаза 10 трансформатора 7, тиристор 5, тиристор 14, закрывает тиристор 5, в результате чего выходной ток начинает проходить по цепи: тиристор 14, конденсатор 11, тиристор 13 и перезаряжать конденсатор до противоположной полярности.

1О

25 зо

Когда напряжение на конденсаторе достигает по абсолютной величине первоначального напряжения (полярность для этого случая указана без скобок), открывают тиристор 12. При этом тиристор 14 закрывается с помощью конденсатора 11, и выходной ток начинает протекать по цепи: тиристор 12, тиристор 13. Интервалу времени, когда ток нагрузки не протекает по вторичным обмоткам трансформатора 7, соответствует пауза в кривой первичного тока. При этом тиристоры 9 и 10 играют роль вентилей реактивного тока, облегчая тем самым режим работы основных тиристоров моста.

В момент времени to очередной тактовый импульс подают одновременно на тиристоры 2 и 3. Тиристоры 2 и 3 открываются, а тиристоры 12 и 13 под действием напряжений фаз 8 и 9 закрываются, и выходной ток начинает протекать по цепи: тиристор 3, фаза 9 и фаза 8 трансформатора 7, тиристор 2 (полярность конденсатора при этом не изменяется).

Через интервал времени 1/3 ХТ подают управляющий импульс на тиристор 5, в результате чего последний открывается, а тиристор 3 закрывается, и выходной ток начинает протекать по цепи: тиристор 5, фаза 10 и фаза 8 трансформатора 7, тиристор 2.

Затем через интервал времени 2/ЗХ Т подают управляющий импульс на тиристор 15.

Конденсатор 11, разряжаясь по цепи: тиристор 15, тиристор 2, фаза 8, закрывает тиристор 2, после чего выходной ток начинает протекать по цепи: тиристор 5, фаза

10, конденсатор 11, тиристор 15 и перезаряжать конденсатор до напряжения противоположной полярности (полярность для этого случая соответствует знакам в скобках). Когда напряжение на конденсаторе 11 достигает по амплитуде первоначального значения, открывают тиристор 13, и напряжение конденсатора 11 оказывается приложенным в запирающем направлении к тиристору 15. Тиристор 15 закрывается, и выходной ток начинает протекать по цепи: тирпстор 5, фаза 10, тиристор 13. После этого подают импульс управления на тиристор 14. Тиристор 5 закрывается и начинается перезаряд конденсатора 11 выходным током до противоположной полярности по цепи: тиристор 7, конденсатор 11, тиристор 13. Когда напряжение на конденсаторе

11 достигнет по амплитуде первоначального значения, открывают тиристор 12. При этом тиристор 14 закрывается, и перезаряд конденсатора прекращается (полярность заряда конденсатора указана для этого случая без скобок). До прихода следующего тактового импульса в момент времени tq на тиристоры 2 и 5 тиристоры 12 и 13 выполняют роль вентилей реактивного тока.

В дальнейшем все процессы повторяются, 752685

Формула изобретения

Преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий трехфазный трансформатор, вторичные обмотки которого соединены в «звезду» и подключены ко входу переменного тока тиристорного выпрямительного моста, два тиристора, соединенных последовательно и подключенных к выходу постоянного тока моста, а также конденсатор, включенный между общей точкой этих тиристоров и общей точкой вторичных обмоток, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен двумя дополнительными последовательно соединенными тиристорами, каждый пз которых включен между соответствующим выводом постоянного тока моста и общей точкой вторичных обмоток

5 трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Каганов И. Л. Электронные и ионные приборы. М., Госэнергоиздат, ч. III, 1956.

10 2. Патент Швейцарии № 488325, кл.

Н 02М 7/20, 1970.

3. Marz Cunter. Die ZDB — Sckaltung

ihre Eigenscheften and ihre Anwendung in

der Leistungselentronin. Е.Т. Z. 1972, А93 и

)5 1 о 571 — 576.

Уу а

Составитель Ю. Мерзляков

Редактор В. Девятов

Корректор 3 Тарасова

Заказ 1221/5 Изд. № 392 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова. 2