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