Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий трехфазный выпрямитель, собранный на неуправляемых вентилях по мостовой схеме, выход которого образует выходные выводы, а к входу подключена трехфазная вторичная обмотка, три тиристорные цепочки, каждая из koToрых состоит из двух встречно-парал- . лельно соединенных тиристоров, и два неуправляемых вентиля, причем тиристорные цепочки соединены в звезду, каждый из неуправляемых вентилей включен между нулевым вьгаодом указанной звезды Н одним из выходных вьшодов , а свободные вывода звезды тиристорных цепочек соединены со свободнуми выводами фаз вторичной обмотки трансформатора, отличающийс я тем, что, с целью улучшения коэффициента мощности, в него дополнительно введены три соединенные параллельно тиристорные цепочки, состоящие казкдая из встречно-параллельно соединенных двух тиристоров и цепочки из последовательно соединенных дросселя и конденсатора, причем (Л каждая из дополнительных тиристорных цепочек дополнительно одню4 выводом соединена с соответствующей общей точкой соединения одной фазы вторичной обмотки и основной тиристорной цепочкой, а другим - со свободным выводом дросселя указанной последовательной цепочки, свободный вывод конденсатора которой соединен с нулем ЭБезд: ы оссо Ф новных тиристорных цепочек. 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

В °

РЕСПУБЛИН

09) ()1) 3(д) Н 02 М 7/155

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по делАм изоБРетений и ОтнРьпЖ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " :3

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (21) 3420347/24-07 (22) 12.04.82 (46) 07.07.84. Бюл. В 25 (72) В.M.Антюхин, С.М.Гордюшкин, В.П.Феоктистов, О.Г.Чаусов и А.И.Чумоватов (7i) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта и Таллинский ордена Трудового

Красного Знамени электротехнический завод им. М.И.Калин на (53) 621.314.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 319999, кл. Н 02 М 7/12, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

0 598244, кл. Н 02 М 7/12, 1977.

3. Чиженко И.М. н др. Основы преобразовательной техники. M. "Высшая школа", 1974, с. 112, рис.58б (54)(57) 11РЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий трехфазный выпрямитель, собранный на неуправляемых вентилях по мостовой схеме, выход которого образует выходные выводы, а к входу подключена трехфаэная вторичная обмотка, три тиристорные цепочки, каждая иэ которых состоит из двух встречно-парал- .. лельно соединенных тиристоров, и два неуправляемых вентиля, причем тиристорные цепочки соединены в звезду, каждый из неуправляемых вентилей включен между нулевым выводом укаэанной звезды н одним иэ выходных выводов, а свободные выводы звезды тиристорных цепочек соединены со свободными выводами фаз вторичной обмотки трансформатора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения коэффициента мощности, в него дополнительно введены три соединенные параллельно тиристорные цепочки, состоящие каждая из встречно-параллельно соединенных двух тирнсторов и цепочки из последовательно соединенных дросселя и конденсатора, причем каждая из дополнительных тиристорных цепочек дополнительно одним выводом соединена с соответствующей общей точкой соединения одной фазы вторичной обмотки и основной тиристорной цепочкой, а другим - co свободным выводом дросселя указанной последовательной цепочки, свободный вывод конденсатора которой соединен с нулем звездны ос" новных тиристорных цепочек.

1 11

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть испольэовано при создании источников питания различных устройств.

Известны преобразонатели переменного тока в постоянный, содержащие устройства принудительной коммутации тиристорон Р1 3 и (2 3

Однако эти преобразователи не обеспечивают регулирование выходного напряжения нл стороне переменного тока.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь переменного напряжения н постоянное, содержащий трехфазный выпрямитель, собранный на неуправляемых вентилях по мостовой схеме, выход которого образует

ВЫХОДНЫЕ В61ЕЗОД61 Л К ВХОДУ ПОДКЛЮ чена трехфазная вторичная обмотка, три т11ристорные цепочки, каждая иэ которых состоит из двух встречноплрллле.и но соединенных тиристоров, и дна неулрлнляемых вентиля, причем тпрпсторные цепочки соединены в звезду, каждый из неуправляемых вентилей включен между нулевым выводом указанной звезды и одним из выходных выводов, а свободные выводы звезды тиристорных цепочек соединены со снободн61ми выводами фаз вторичной обмотки трансформатора (3 ).

Недостатком известного преобразователя является низкий коэффициент мощности.

Цель изобретения — улучшение коэффициента мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразовлтель переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный выпрямитель, собранный на неуправляемых вентилях по мостовой схеме, выход которого образует выходные выводы, а к входу подключена трехфазная вторичная обмотка, три тиристорные цепочки, каждая из которых состоит из двух встречно-параллельно соединенных тиристоров, и два неуправляемых вентиля, причем тиристорные цепочки соединены в звезду, каждый из неуправляемых вентилей включен между нулевь1м выводом указанной звезды с одним иэ выходных выводов, а свободные выводы звезды тиристорных цепочек соединены со свободными выводами фаз вторичной обмотки трансформатора, дополнительно введены три соединенные параллельно тиристорные цепочки, состоящие каж01994 2

5 l0

t5

2О

ЗО

4О дая из встречно-параллельно соединенных двух тиристорон и цепочки иэ последовательно соединенных дросселя и конденсатора, причем каждая иэ дополнительных тиристорных цепочек дополнительно одним выводом соединена с соответствующей общей точкой соединения одной фазы вторичной обмотки и основной тиристорной цепочкой, а другим — со свободным выводом дросселя указанной последовательной цепочки, свободный вывод конденсатора которой соединен с нулем звезды основных тиристорных цепочек.

На фиг. 1 принедена принципиальная схема преобразователя; на фиг. 2его энергетические характеристики.

Преобразователь переменного напряжения н постоянное содержит диодный мост, выполненный на неуправляемых вентилях 1-6 и подключенный выходными клеммами к выходным выводам для подключения нагрузки 7 через контактор 8, а входными — к выводам фаэ А, В и С вторичной обмотки трансформатора 9. Другие выводы А, В и

С этик фаэ череэ встречно-параллельно соединенные тиристоры 10-15 подлючены к общей точке О. Кроме того, ( укаэанные выводы А, В и С посредством встречно-параллельно соединениык тиристоров 16-21 подключены к цепочке, состоящей иэ дросселя 22 и конденсатора 23. При этом другой вывод этой цепочки соединен с общей ((( точкой О. Выводы А, В и С объединены с помощью контакторов 24-26 в общую точку О. Кроме указанных элемеитов, в устройстве могут быть дополнительно предусмотрены диоды

27 и 28, включенные между точкой

О и клеммами постоянного тока диодного моста 1-6.

Преобразователь работает следующим образом.

Если тиристоры 10-15 и контакторы

24-26 выключены, то в цепи тока нет, напряжение на нагрузке 7 отсутствует.

При включении тиристоров 10-15 в каждом полупериоде с углом а на нагрузке 7 будем иметь напряжение, среднее значение которого равно л((О(й (, — "1, 31(4 Е причем изменением угла o(, это напряжение можно регулировать н пределах

В режиме работы преобразователя с максимальным выпрямленным напряжением, когда тиристоры 10-15 включают в точках их естественного включения, целесообразно включить контакторы 24-26. Тем самьм тиристоры

10-15 исключаются из схемы, а выЗО прямитель работает как диодный, реализуя максимальное значение КЛД. з 11019

0-2,34 Е, где E> — фаэное напряжение обмотки трансформатора 9.

Однако при таком регулировании получаем неудовлетворительные значения коэффициента мощности (фиг. 2, кривые а иб). Для улучшения коэффициента мощности применяют принудительное выключение тиристоров 10-15 с углом опережения,который должен быть равен углуо . Пусть в рассмат- . 1О риваемый момент времени ЭДС фаз обмотки трансформатора 9 направлены, как показано стрелками (фиг. 1).

При этом проводят ток тиристоры 11

:и 14 (на фиг. 1 помечены точками).

Полярность напряжения на конденсаторе

23 соответствует покаэанной на фиг.1.

Тогда в соответствующий момент времени тиристор 11 может быть выключен путем одновременного включения тиристоров 10 и 17. При этом создается контур разряда конденсатора 23: обкладка "плюс" конденсатора 23 дроссель 22 — тиристоры 17 и 10— обкладка "минус" конденсатора 23.

В результате тиристор 11 обесточивается и выключается, а реактивный ток нагрузки 7 замыкается через вентили 1-6.

При наличии диодов 27 и 28 питание нагрузки 7 после выключения тиристора 11 будет осуществляться напряжением фазы С через тиристор 14, диод 28 и вентиль 4.

В результате перезаряда конденсатора 23 напряжение на нем меняет знак на обратный, подготавливая тем. самым выключение любого из тиристоров 10, 12 и 14. Узел искусственной коммутации срабатывает аналогичным образом шесть раэ в течение периода питающего напряжения. При искусственной коммутации в зоне малых мгновенных значений фазного напряжения необходим подэаряд конденсатора 23, что может быть сделано путем включения соответствующего тиристора 1621 на максимуме фазного напряжения.

При работе схем искусственной коммутации реализуются энергетические показатели (фиг. 2, кривые 8 и ) .

3 103 994

110 1 994

Подписное

Заказ 4779/4i Тираж 667

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Ю. Мерзляков

Редактор О. 10рковецкая Техред М. Кузьма Корректор Л. Шеньо.