Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное

 

Изобретение относится к преобразовательной технике. Цель изобретения - снижение установленной мощности и массогабаритных показателей. Устройство выполнено на основе вольтодобавочных трансформаторов, первичные обмотки которого соединены через два двунаправленных управляемых ключа в четырехплечевой мост с включением в одну из его диагоналей источника вспомогательного напряжения, при этом секции выполнены гальванически развязанными и включены согласно-последовательно в смежные плечи моста, во вторую диагональ которого включен второй аналогичный источник вспомогательного напряжения. Обеспечение двухтактного режима работы секций первичной обмотки трансформатора с одновременной их параллельной работой по току, обеспечивает возможность снижения расхода меди примерно в два раза с соответствующим снижением установленной мощности источников вспомогательного напряжения, за счет чего достигается поставленная цель. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 M 5/257

Р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ч

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4627582/07 (22) 01.11.88 (46) 30.08.91. Бюл. М 32 (71) Научно-исследовательский, проектноконструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники

"Электровыпрямитель" (72) В.Н.Филатов (53) 621.314.2 (088.8) (56) А.В.Кобзев и др. Стабилизаторы переменного напряжения с высокочастотным широтно-импульсным регулированием, М.:

Энергоатомиздат, 1986, с. 9. (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике. Цель изобретения — снижение установленной мощности и массогабаритных показателей. Устройство

Изобретение относится к преобразовательной технике.

Целью изобретения является снижение установленной мощности и массогабаритных показателей, На фиг. 1 — 3 приведены принципиальная схема предлагаемого устройства и ее варианты; на фиг. 4 — диаграммы напряжений, характеризующие его работу.

Устройство. содержит вол ьтодобавочный трансформатор 1 с вторичной обмоткой

2 ° первичными обмотками 3 и 4, двунаправленные управляемые ключи 5 и 6, источники вспомогательного напряжения 7 и 8, блок 9 управления, согласующий трансформатор

10.

„„Я „„1674333 А1 выполнено на основе вольтодобавочных трансформаторов, первичные обмотки которого соединены через два двунаправленных управляемых ключа в четырехплечевой мост с включением в одну из его диагоналей источника вспомогательного напряжения, при этом секции выполнены гальванически развязанными и включены согласно-последовательно в смежные плечи моста, во вторую диагональ которого включен второй аналогичный источник вспомогательного напряжения, Обеспечение двухтактного режима работы секций первичной обмотки трансформатора с одновременной их параллельной работой llo току обеспечивает возможность снижения расхода меди примерно в два раза с соответствующим снижением установленной мощности источников вспомогательного напряжения, за счет чего достигается поставленная цель. 4 ил.

Принципиальная структурная схема устройства содержит вольтодобавочный трансформатор 1, вторичная обмотка которого подключена между входным и выходным выводами, а одинаковые первичные обмотки 3 и 4 соединены согласно-последовательно через двунаправленные управляемые ключи 5, 6 в четырехплечевой мост, в диагонали которого включены источники вспомогательного напряжения 7, 8, При указанной структуре соединения первичных обмоток вольтодобавочного трансформатора, управляемых ключевых элементов и источников вспомогательного напряжения, обеспечивается двухтактный режим работы первичных обмоток 3 и 4 за счет их одновременного подключения об1674333

40 щим двунаправленным управляемым ключом 5 (6) к источникам вспомогательных напряжений 7, 8 (8, 7) с соответствующим изменением направления протекания тока и знака вольтодобавки напряжения на вторичной обмотке 2, За счет параллельной работы первичных обмоток 3 и 4 их сечение Mo)KHo снизить примерно в 2 раза и тем самым снизить установленную мощность и массогабаритные показатели вольтодобавочного трансформатора, Возможны различные модификации предлагаемого регулятора в зависимости от вида источников вспомогательных напряжений: переменного напряжения, двухпульсного выпрямленного, постоянного, импульсного с ILJNP, В простейшем случае использования в качестве вспомогательных источников — источников переменного напряжения (фиг, 2), гальванически между собой не связанного за счет, например, использования обмоток согласующего трансформатора 10 (фиг. 3), в качестве управляемых ключевых элементов используются встречно-параллельные пары тиристоров или симисторы, управляемые блоком управления, Работу устройства поясняют времен. ные диаграммы на фиг. 4, где изображены напряжения сети (Uc), напряжение на нагрузке (UH), напряжение на соответствующих вспомогательных источниках напряжения 0т, U8, UE, напряжение на обмотках вольтадобавочного трансформатора

Ь U. Диаграммы приведены для различных режимов работы и способов регулирования.

При наличии положительной полуволны напряжения на выходе вспомогательных источников напряжения 7 и 8 подается управляющий импульс на двунаправленный управляемый ключ 5 в виде тиристора, прямого включения и через обе первичные обмотки 3, 4 вольтодобавочного трансформатора 1 протекают положительные полуволны тока, обеспечивающие формирование соответствующей вол ьтодобавки к сетевому напряжению с помощью вторичной обмотки 2 трансформатора 1. Соответственно при появлении на выходах вспомогательных источников напряжения 7, 8 отрицательных полуволн напряжения запирается ранее открытый тиристор и подается отпирающий импульс на двунаправленный управляемый ключ 5 в виде тиристора обратного включения. Соответственно через обе первичные обмотки 3 и 4 трансформатора протекают отрицательные полуволны тока, обеспечивающие на вторичной стороне вольтодобавку отрицательной полуволне сетевого напряжения. (см. фиг,4, диаграмма

11).

При необходимости снижения сетевого напряжения применяется схема фиг. 3. При положительной полуволне напряжения на вспомогательных источниках напряжения 7 и 8 отпирается двунаправленный управляе. мый ключ 6 на тиристоре прямого включения и через первичные обмотки 3 и 4 протекают полуволны тока в обратном направлении (показаны пунктиром на фиг. 3), обеспечивая формирование отрицательной вольтодобавки на выходе трансформатора, вычитающейся из положительной полуволны сетевого напряжения. Соответственно при появлении отрицательных полуволн сетевого напря>кения на вспомогательных источниках напряжения 7 и 8, отпирающий импульс подается на обратный тиристор двунаправленного управляемого ключа 6, обеспечивающий протекание полуволн тока через первичные обмотки 3 и 4 в прямом направлении (сплошные стрелки на фиг. 4).

На вторичной обмотке 2 трансформатора 1 формируется положительная вольтодобавка, вычитающаяся из отрицательной полуволны сетевого напряжения (см, диаграмму 12), Фазовое регулирование углов включения двунаправленных управляемых ключей

5, 6 обеспечивает дополнительное плавное регулирование вольтодобавочного и вольтовычитающего напряжений.

При использовании в качестве двунаправленных управляемых ключей элементовтранэисторов можно обеспечить не только широкую, но и широтно-импульсно модулируемую вольтодобавку с помощью дополнительного частотного регулирования напряжения вспомогательных источников напряжения путем высокочастотной коммутации транзисторов (диаграмма 13), Формула изобретения

1. Регулируемый преобразователь переменного напряжения в переменное, содер>кащий вольтодобавочный трансформатор, вторичная обмотка которого включена последовательно между входным и выходным зажимами, а первичная обмотка выполнена двухсекцион ной, соединена с двумя двунаправленными управляемыми ключами в четырехплечевой мост, в одну из диагоналей которого включен вспомогательный источник напряжения, отл ича ю щийся тем, что, с целью снижения установленной мощности и массогабаритных показателей, секции первичной обмотки трансформатора выполнены гальванически развязанными и включены в смежные плечи моста согласнопоследовательно через соответствующие

1674333

Фиг.,7 двунаправленные управляемые ключи, причем в другую диагональ включен аналогичный второй источник вспомогательного напряжения.

2. Преобразователь по и. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что вспомогательные источники переменного напряжения выполнены в виде обмоток согласующего трансформатора.

1674333

Составитель И,Головинова

Редактор Е.Зубиентова Техред M.Mîðãåíòàë Корректор М,Кучерявая

Заказ 2933 Тираж 372 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиаеодстеенно-иадательскии коиоинат "Патент", г. Укггород, уа.Гагарина, 101