Преобразователь постоянного напряжения в постоянное для термоэмиссионных установок

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для преобразования постоянного тока низкого напряжения мощных термоэмиссионных или магнитогидродинамических холловского типа энргоустановок в постоянный ток высокого напряжения. Целью изобретения является повышение мощности и КПД. Устройство содержит по крайней мере два модуля, каждый из которых содержит инвертор на тиристорах 1, 2 и 3, 4, повышающий трансформатор и выпрямитель. Входы модулей подсоединены к электрогенерирующим каналам термоэмиссионной энергоустановки, выходы модулей соединены между собой параллельно и подсоединены к нагрузке 15. Вторичная обмотка повышающего трансформатора выполнена с отводами, количество которых равно количеству выводов, соединяющих ее через дроссели 18 - 21 с диодами 7 - 10. К отводам подключены полностью управляемые вентили 11 - 14 в полярности, обратной полярности включения диодов. 1 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для преобразования постоянного тока низкого напряжения мощных термоэмиссионных или магнитогидродинамических холловского типа энергоустановок в постоянный ток высокого напряжения. Целью изобретения является увеличение мощности и КПД преобразователя напряжения. На чертеже приведена схема предлагаемого преобразователя. Преобразователь содержит только два модуля (для простоты анализа). Модули преобразователя идентичны и каждый из них содержит инвертор, выполненный на сильноточных не полностью управляемых вентилях 1, 2 (3, 4) (тиристоры, тиратроны, ртутные вентили), повышающий трансформатор 5 (6), вентильный выпрямитель на диодах 7, 8 (9, 10), а между отводами от вторичной обмотки трансформатора и отрицательным выводом выпрямителя, соединенным с нагрузкой, включены полностью управляемые, слаботочные вентили например, таситроны, транзисторы 11, 12 (13, 14) таким образом, что катоды вентилей соединены с отрицательным выводом выпрямителя. Преобразователь работает на нагрузку 15 сопротивлением R_н. Источниками первичного напряжения с ЭДС, E₁ являются электрогенерирующие каналы термоэмиссионной установки, либо электроды секций секционированного канала МГД-энергоустановки 16 и 17. Между выводами вторичных обмоток трансформатора и выпрямительными диодами включены дроссели 18, 19 (20, 21). Управляющие импульсы с блока управления преобразователем поступают на управляющие электроды. Обмотки трансформаторов разделены на секции 22 23. Устройство работает следующим образом. После включения вентиля 1 через него течет ток. Через четверть периода Т включается вентиль 3 второго модуля преобразователя, в результате чего ток через вентиль 1 уменьшается примерно в два раза. Такое же снижение тока последует и в секциях 24, 25 первого модуля, в которых протекает ток нагрузки вторичной цепи. В момент времени время выключения вентиля 1, включается полностью управляемый вентиль 11. При этом ток в обмотке 25 уменьшается до 0 и меняет свое направление на противоположное под действием большой противо-ЭДС, со стороны общей для обоих модулей вторичной цепи постоянного тока, энергия в которую теперь поступает только из второго модуля. При таких условиях, т.е. при снижении тока нагрузки первого модуля до 0, ток через вентиль 1 уменьшается до величины тока намагничивания трансформатора со стороны первичной секции 22 и при переходе тока в обмотке 25 через 0 ток через вентиль 1 уменьшается до 0, что и вызывает его выключение в момент времени . После этого вентиль 11 выключают, чем восстанавливается исходное состояние модуля. Таким образом, время работы полностью управляемого вентиля 11 равно или немного превышает время выключения не полностью управляемого вентиля 1. В остальное время периода Т вентиль 11 выключен. Далее включается вентиль 2 и по прошествии времени , когда необходимо выключить вентиль 3, включается полностью управляемый вентиль 13. Процесс выключения вентиля 3 аналогичен процессу выключения вентиля 1. Далее включается вентиль 2 первого модуля и т.д.

Формула изобретения

Преобразователь постоянного напряжения в постоянное для термоэмиссионных установок, содержащий подключенные к входным выводам дна модуля, каждый из которых состоит из инвертора на неполностью управляемых вентилях с выходным трансформатором, к вторичной обмотке которого по нулевой схеме подключен вентильный выпрямитель, соединенным с цепью нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности и КПД, каждый модуль снабжен двумя дополнительными дросселями и двумя полностью управляемыми вентилями, а каждая вторичная обмотка трансформатора выполнена с двумя дополнительными выводами, каждый из которых соединен с полностью управляемым вентилем, включенным встречно с основным вентилем выпрямителя, последовательно с которым включен дроссель, причем аноды основных вентилей и катоды полностью управляемых вентилей обоих модулей подключены к одному выводу цепи нагрузки, а средние выводы вторичных обмоток трансформаторов к другому ее выводу.

РИСУНКИ

Рисунок 1