Регулируемый преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий выпрямитель, собранный по трехфазной мостовой схеме, вйход одного плеча которой, образованный обшей точкой соединения одноименных выводов силовых электродов трех вентилей, через тиристор соединен с первым выходным выводом для подключения нагрузки, а другое плечо включает два вентиля, причем вход выпрямителя соединен с входными выводами для подключения источника питающего напряжения, отличающийся тем, что, с целью обеспечения симметрии фаз питающего напряжения и повышения надежности, в указанное другое плечо мостовой схемы выпрямителя введены дополнительные вентили, соединенные с основными вентилями по схеме трехканальной диодной матрицы, выход которой соединен с вторым выходным выводом для подключения нагрузки , через введенное коммутирую- { сцее устройство, управляющий вход «Л которого соединен с введенным устройством управления. оо со оо со

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(50Н 02 М 7 12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ р I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ с.

;1

1 (21) 3563247/24-07 (22) 10.03.83 (46) 30.04.84. Бюл. У 16 (72) В.М.Вассин, Н.П.Житников, В.В.Сычев, A.Т.Пыбульский и В.А.Шушин (53) 621.314.5(088.8) (56) 1. Патент CUA 9 3988660, кл. Н 02 М 7/12, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 286044, кл. Н 02 М 7/12, 1969.

3. Патент СИА 9 3354375, кл. 3215, 1964. (54)(57) РЕГУЛИРУЕМИР ПРЕОБРАРОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий выпрямитель, собранный по трехфазной мостовой схеме, вйход одного плеча которой, образованный общей точкой соединения одноименных выводов силовых электродов трех

„„SU„„1089739 A вентилей, через тиристор соединен с первым выходным выводом для подключения нагрузки, а другое плечо включает два вентиля, причем вход выпрямителя соединен с входными выводами для подключения источника питающего напряжения, отличающийся тем, что, с целью обеспечения симметрии фаз питающего напряжения и повыщения надежности, в укаэанное другое плечо мостовой схемы выпрямителя введены дополнительные вентили, соединенные с основными вентилями по схеме трехканальной диодной матрицы, выход которой соединен с вторым вы- ходным выводом для подключения нагрузки, через введенное коммутирующее устройство, управляющий вход которого соединен с введенным устройством управления.

1089739

Изобретение относится к устройствам преобразовательной техники и может использоваться при работе на активную и активно-индуктивную нагрузку, в частности в схемах регулируемого электропривода постоянного 5 тока.

Известно устройство, представляющее собой схему выпрямления трехфазного переменного тока 71 .

Известное устройство содержит по крайней мере три управляемых вентиля, например тиристора, и соответствующее число каналов управления, что приводит к значительному усложнению конструкции устройства такого типа, Известно устройство, представляющее собой регулируемый выпрямитель и содержащее тиристор, подключенный посредством двух вентилей к двум фазам трехфазной сети и соединенный с одним из выводов нагрузки, второй вывод которой через два вентиля подключен к третьей фазе-и к одной из указанных фаз Г23.

В указанном устройстве выпрямитель проще других известных трехфаэных 25 выпрямителей, но имеет существенные недостатки, заключающиеся, во-первых, в том, что среднее значение выпрямленного напряжения такого выпрямителя значительно ниже среднего значения напряжения, действующего на выходе любого известного трехфазного выпрямителя, и равняется ы = 0,637 и„,, тогда как простой трехфазный выпрямитель имеет напряжение и = О, 827 и„„, а трехфазный мостовой выпрямитель

u©--- 0,955 uö. Другим существенным недостатком выпрямителя является неравномерная нагрузка по фазам, приводящая к нарушению температурного режима схемы и насыщению питающего трансформатора.

Наиболее близким к предлагаемому является регулируемый преобразователь переменного напряжения в постоянное, 45 содержащий выпрямитель, собранный по трехфазной мостовой схеме, выход одного плеча которой, образованный общей точкой соединения одноименных а выводов силовых электродов трех вен- ц} тилей, через тиристор соединен с первым выходным выводом для подключения нагрузки, а другое плечо - включает два вентиля, причем вход выпрямителя соединен с входными выводами для подключения источника питающего напряжения. Преобразователь позволяет получить на выходе пульсирующее напряжение, периодически спадающее до нуля, среднее значение которого и4=

0,84 u . Используя этот преобраэо" ватель, можно регулировать величину тока в нагрузке, вклеенной в диагональ моста, посредством одного тиристора путем изменения.его угла включения (3 ). 65

Однако укаэанный преобразователь .имеет существенный недостаток, ограничивающий его применение и заключающийся в том, что иэ-за неравномерной загрузки фаэ нарушается тепловой режим тех двух вентилей, которые образуют один из полюсов выпрямителя, поскольку каждый из них, работая с третьей фазой, проводит только по одной полуволне тока. Неравномерная, загрузка фаэ выпрямителя вызывает увеличение постоянной составляющей в питающем трансформаторе, что приводит к перенасыщению последнего. При длительной работе выпрямителя насыщение трансформатора достигает аварийной величины.

Цель изобретения — обеспечение симметрии фаэ питающего напряжения и повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в регулируемом преобразователе переменного напряжения в постояниое, содержащем выпрямитель, собранный по трехфаэной мостовой схеме, выход одного плеча которой, образованный общей точкой соединения одноименных выводов силовых электродов трех вентилей, через тиристор соединен с первым выходным выводом для подключения нагрузки, а другое плечо включает два вентиля, причем вход выпрямителя соединен с входными выводами для подключения источника питающего напряжения, в укаэанное другое плечо мостовой схемы выпрямителя введены дополнительные вентили, соединенные с основными вентилями по схеме трехканальной диодной матрицы, выход которой соединен с вторым выходным выводом для подключения нагрузки через введенное коммутирующее устройство, управляющий вход которого соединен с введенным устройством управления.

Иа чертеже показана электрическая схема предлагаемого устройства.

Регулируемый преобразователь переменного напряжения в постоянное с.одержит трехфазный выпрямительный мост, один полюс которого вь-полнен на вентилях 1, а другой полюс — на вентилях 2, включенных по схеме трехканальной диодной матрицы, нагрузку 3 и тиристор 4,включенные между первым полюсом и коммутирующим устройством 5, которое может быть выполнено, например, в виде релейной счетной схемы на реле 6,7 и 8, и схему 9 управления, которая в частном случае может представлять собой генератор. 10, работающий в автоколебательном режиме, например, мультивибратор, и управляющий исполнительным реле 11.

Работа устройства состоит в следующем.

При подаче питающего напряжения (фазы А,В и С) на вход выпрямителя

1089739

Реле С о с т о я н и я

11 — + — +

6 - — +

Составитель Л.устинкина

Редактор М.Ткач Техред И.Метелева КорректоР Л.Пилипенко

Заказ 2951/54 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 работают те ветви последнего, вентили 1 и 2 которых подключены посредством коммутирующего устройства 5 к нагрузке 3.

При первом включении исполнительного реле 11, управляющего генера- 5 тором 10, срабатывает реле 7 коммутирующего устройства 5. При этом работают вентили 2, включенные в каналы диодной матрицы 12 и 13. Ток в нагрузке будет коммутироваться между фазами АВ, СВ,Сй и BA. Напряжение, действукщее на выходе выпрямителя, представляет собой пульсирующее трехфазное напряжение, периодически спадающее до нуля, что обеспечивает периодическое отключение тиристора4.

Через заданный генератором 10 интервал времени происходит отключение и повторное включение исполнительного реле 11. Продолжительность отключенного состояния данного реле может быть равна постоянной времени срабатывания реле.

При вторичном срабатывания реле

11 включается реле 8 коммутирующего устройства 5,которое подключает к нагрузке 3 вен гили 2 каналов 14 и 13 диодной матрицы. Ток, коммутируемый в нагрузке 3, определяется фазами

АС, ВА, ВС и СА.

При третьем срабатывании реле 11 ЗО в схеме коммутирующего устройства

5 оказываются включенными реле 7 и

8, при этом в нагрузке 3 подключены вентили 2 каналов 12 и 14 диодной матрицы, а ток определяется йазами 35

ВС, AB, AC u CB.

При последующих включениях цикл работы коммутирующего устройства

5 повторяется. В результате периодического переключения вентилей 2 íà- 4g груэка. по фазам периодически перераспределяется, и тем самым обесг.ачивается как устойчивый температурный режим работы выпрямителя, так и равномерный ток подмагничивания в питающем трасформаторе.

В таблице приведены состояния реле коммутирующего устройства 5.

П р и м е ч а н и е. "+" — реле включены; выключены.

По сравнению с известными устройствами предлагаемое устройство позволяет реализовать схему электропривода более простыми средствами, так как для регулирования частоты вращения электродвигателя требуется только один тиристор. При этом напряжение, подводимое к электродвигателю от регулируемого выпрямителя, имеет линейный участок регулирования порядка 210 эл.град., что обеспечивает стабильную работу электропривода без введения корректирующих звеньев и дополнительных регулировок.