Вентильно-контактный выпрямитель

 

Класс 9fd -.

2) g t 5n;».

И 146390

C (.: C l>

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М. М. Глибицкий

ВЕНТИЛ ЬНО-КОНТАКТНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ

Заявлено 4 августа 196! г. за Ко 740698/24-7 в Комиг(1 II(> в(ла>и из(>вр(г(иий и ог>(р>(ти>(llj>ll (:(>It(T(>(>иии(тров (.С(.Р

ОпуГ>ликоваио в ((г>ючлетене изобретений No 8 за 1962 г;

Предлагаемый вентильно-контактный выпрямитель относится к известному типу выпрямителей, у к(>торых каждый из HLttòèëåé в проводящую часть периода шунтируется контактами синхронно с частотой сети.

Основной особенностью выпрямителя, составляющего предмет >изобретения, является выполнение шунтирующих контактов в виде двух сегментов, замыкаемых (перекатывающимся по их поверхности роликом, приводимым во вращение от синхронного двигателя с управляемым фазовым углом. Этим обеспечивается повышение к.п.д., эксплуатационной надежности (и выпрямленной мощности, С целью улучшения условий коммутации, по концам указанных сегментов размещаются вставки из материала с высоким удельным сопротивлением. Эти вставки могут быть выполнены в виде объемных сопротивлений из металлокерамических композиций или в виде отдельных ламелей с подключенными к ним сопротивлениями

Фиг. 1 схематически изображает одну фазу - т>едлагаемого выпрямителя (остальные фазы выполнены аналогично); фиг. 2 — примененный в нем контактный аппарат, шунтирующий вентили. На фиг. 3 — 8 представлены кривые, поясняющие работу выпрямителя.

К сети переменного тока (фиг. 1), через силовой трансформатор 1 подключен вентильно-контактный выпрямитель, в каждую из цепей выпрямления которого включен вентиль 2, 8. Вентиль шунтирован контактным ап>парато, представляющим собой систему, состоящую из двух сегментов 4 и 5 и подвижного по поверхности контактного ролика 6. На стороне выпрямленного тока, как обычно, включены сглаживающий дроссель 7 и нагрузка 8.

Контактный аппарат, более детально показанный на фиг. 2, представляет собой два кольца 9 и 10, собранных из чередующих токопроводящих (медных с серебряными напайками) и изолирующих сегментах 11 и 12. По внутренним дорожкам обоих колец катится ролик, состоящий из двух серебряных колец Л, соединенных между собой гибки№ 146390 ми серебряными ламелями 14. Кольца 13 с ламелями 14 изолированы от вала 15 резиновыми упругими кольцами 16. Рол ики контактного аппарата (число их зависит от скорости двигателя и выбирается в зависимости от величины номинального выпрямленного тока установки) приводятся во вращение синхронным приводным двигателем 17 (фиг. 1).

Очевидно, что при соответствующем выборе длины токопроводящих сегментов П .и синхронной скорости двигателя всегда можно обеспечить условие, при котором вентили преобразователя были бы замкнуты роликами в течение всего, проводящего полупериода.

С целью изменения моментов замыкания и размыкания вентилей роликом (и тем самым длительности шунтирования вентиля) кольцо 9 выполняется подвижным (с гибкими токопроьодами) относительно кольца 10 и применяется синхронный двигатель, допускающий .у1правление фазовым углом. При показанном на фиг. 2 расположении сегментов и направлении вращения ролика сегменты, расположенные на кольце 9, выполняют только функции замыкания, а 1га кольце 10 размыкания

ШУНТИРУЮЩЕИ HPH1ИЛI> Ilt. IIH.

Каждый сегмент на одном из своих концов снабжен специальной (при необходимости съемной) вставкой !9, 20. Эти вставки выполнены таким образом, что по мере движения ролика активное сопротивление сегмента возрастает по заранее заданному условию (для се мента отключения) и убывает (для сегмента включения).

Сущность работы предлагаемого вентильно-контактного выпрямителя поясняется фиг. 3 — 8.

На фиг. 3 показаны изменения напряжения е в фазах а, Ь и с выпрямителя, работающего по трехфазной мостовой схеме.

При увел|ичении фазного напряжения, например фазы b начинается коммутация тока с фазы а на фазу b. При этом ток iq в фазе b нарастает (за время, соответствующее углу коммутации р, а ток i„ II фазе а спадает до нуля и вентиль фазы а запирается (фиг. 4).

Если сегменты 4:и 5 расположены так, что в момент со1 ролик 6 располагается одним своим кольцом на серебряном участке сегмента 5 отключения, а вторым кольцом — на начале (вставке) сегмента включения 4 (фиг. 5), то ток ib распределяется обратно пропорционально сопротивлению вентиля (ток 4) и сопротивления включающего участка сегмента (ток 1„), причем нарастание тока в начальный момент контактирования ролика и сегмента (фиг, 6) ограничивается сопротивлением вставки, что необходимо для предотвращения эрозии ролика и сегмента в момент включения.

После этого, на участке аТ весь ток фазы проходит через ролик и сегменты (ток i,), и вентиль будет практически обесточен (ток i = p).

Начиная с момента (o4, ролик одним своим концом продолжает катиться по серебряному участку сегмента включения 4, а вторым концом по участку с возрастающим сопротивлением сегмента 5. При этом ток i, протекающий через вент1иль, и через ролик вторично перераспределится.

Без труда можно рассчитать и выполнить закономерность увеличения сопротивления на отключаемом участке (вставке) сегмента 5 таким образом, чтобы при размыкании роликом цепи, шунтирующей вентиль, ток I> в вентиле возрастал до номинального, а ток в ролике i„соответственно уменьшался практически до нуля.

На фиг. 7 и 8 показано распределение токов между вентилем (TOK EII) H pOJIHKOM (ток 1„).

Как видно, через вентиль проходит весьма малая часть тока фазы.

Вставки на концах сегментов, в зависимости от мощности установки, могут выполняться как в виде объемного сопротивления (например,.

X«) )146390 из металлокера«мики), так и дискретными в виде Отд(IbHhlx ламелей с 1«:ключенными к ним (Опротив leHIIIIi»I, подобранными и«закону, обесие«1ива1оц1ему безыскрову10 работу Выпрямителя.

1 1 1) (д и (1 и 3 О б p (. т с II II sl

1. Бентильно-коитактнь(й Выпрямитель, в котором кахкдый из вентилей В проводящую часть периода шунтируется контактами синхронно с частотой сети, о т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью повышения к. п.д., эксплуатационной H.IäcæíîñTH и выпрямленной мощности установки, шунтирукицие контакты выполнены в виде двух сегментов, замыкаемых перекатывающимся по их поверхности роликом, приводимым во вращеHH(. от синхронного двигателя с управляемым фазовым утлом.

2. Выпрямитель по и. 1, отл и и а к щи и с я тем, что, с целью улучшения услОВиЙ комму гации, НО концам сегментОВ разме(цены Вставки из материала с высоким удельным соиротивл(ниеM.

3. Выпрямитель по 1111, 1 и 2, о т л и I и ю (II, и и с я тем, что вставки выполнены в Виде объемных сопротивлений из металлокерамических композиций или в виде отдельных ламел(й с иодключени IVII к ним сопротив «lеиия ми (л> T ll>llтель описания J1. О. Сольц

Редактор Л. Н. Гольцов Техред Л. Л. Камышникова Корректор С. Ю. Цверииа

Поди. к печ, 12.V-62 г Формат Г>ум. 70Х108 />а Объем 0,44 изд. л.

Зак 5239 Тираж 275 Цена 4 коп

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. с1еркасекий nep., д. 2/б.

Типография ЦГ>ТИ, Москва Петровка, 14.