Преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве сетевого выпрямителя при построении преобразователей с бестрансформаторным входом. Цель изобретения - уменьшение пульсаций выпрямленного напряжения в режиме понижения его среднего значения в раз. Устройство содержит трехфазный мостовой выпрямитель на диодах 1-6, входом подключенный к соответствующим фазам питающей сети. Выход выпрямителя через полностью управляемые ключевые элементы (транзисторы) 7, 8 соединен с выходными выводами устройства. Между выходными выводами включена цепочка из диодов 9, 10, общая точка соединения которых соединена с нулевой точкой питающей сети. Управление ключевыми элементами осуществляется с помощью блока управления , включающего синхронизированный с питающей сетью формирователь импульсов , имеющий утроенную частоту по отношению к частоте питаю щей сети. Указанное выполнение устройства обеспечивает понижение среднего значения выпрямленного напряжения при работе выпрямителя в шестиимпульсном режиме. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧГСКИХ

РЕСПУБЛИК (si) s Н 0 М 7/217

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCKQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ((, 11 )

Ql фь. о

0 4 C

0 (21) 4700279/07 (22) 02.06.89 (46) 30.11.91, Бюл. N 44 (71) Московский энергетический институт (72) l0.В, Тиняков, Г,С. Мыцык и B.B, Михеев (53) 621.314.5 (088,8) (56) Энергетическая электро ика. Справочное пособие, под ред. B,À, Лабунцова, М,.

Энергоатомиздат, 1987, с. 85.

Авторское свидетельство СССР

М 826546, кл. Н 02 M 3/10, 1976. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТРЕХФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве сетевого выпрямителя при построении преобразователей с бестрансформаторным входом. Цель изобретения — уменьшение пульсаций выпрямленного напряжения в режиме понижения его среднего значения в!

Ж„„1695468 А1 У7 раэ. Устройство содержит трехфазный мостовой выпрямитель на диодах 1 — 6, входом подключенный к соответствующим фазам питающей сети. Выход выпрямителя через полностью управляемые ключевые элементы (транзисторы) 7, 8 соединен с выходными выводами устройства. Между выходными выводами включена цепочка из диодов 9, 10, общая точка соединения которых соединена с нулевой точкой питающей сети. Управление ключевыми элементами осуществляется с помощью блока управления, включающего синхронизированный с питающей сетью формирователь импульсов, имеющий утроенную частоту по отношению к частоте питающей сети. Указанное выполнение устройства обеспечивает понижение среднего значения выпрямленного напряжения при работе выпрямителя в шестиимпульсном режиме. 3 ил, 1695468

25

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве сетевого выпрямителя при построении преобразователей с бестрансформаторным входом.

Цель изобретения — уменьшение пульсаций выпрямленного напряжения в режиме понижения его среднего значения в

ЧЗ раз.

На фиг, 1 представлена принципиальная схема преобразователя; на фиг, 2 — временные диаграммы работы преобразователя; на фиг. 3 — структурная схема (а) и временные диаграммы работы (б) узла управления ключами, Преобразователь (фиг. 1) содержит трехфазный мостовой выпрямитель на диодах 1 — 6, входы которого подключаются к соответствующим фазам сети Од, Ов и Ос.

Катоды диодов 1-3 объединены и подключены к положительному выходному выводу преобразователя через транзисторный ключ 7, а аноды диодов 4-6 также объединены и подключены к отрицательному выходкому выводу преобразователя через транзисторный ключ 8. Параллельно выходным выводам преобразователя включена цепочка из двух согласно последовательно соединенных диодов 9 и 10, средняя точка которых соединена с нулевой точкой сети, Катод диода 9 подключен к положительному выводу преобразователя, анод диода 10 — к отрицательному выводу, Вариант выполнения узла управления ключами 7 и 8, представленный на фиг, За содержит трехфазный трансформатор 11. первичная обмотка которого соединена в звезду и выводами подключается к фазам сети Од, Ug и U, вто,ричкая обмотка также соединена в звезду и выводами О,, Ов и Uc подключена к неинвертирующим входам компараторов 12-14, инвертирующие входы которых объедикены и подключены к нулевой точке вторичной обмотки трансформатора 11, Выходы а, в и с компараторов 12-14 попарно соединяются с входами трех логических элементов 2И 15-17, выходами подключенных к входам логического элемента ЗИЛИ-НЕ 18, Выход g> элемента ЗИЛИ-НЕ 18 и выход ф подключенного к нему элемента НЕ 19 являются парафазными выходными выводами узла управления, которые через узел гальванической развязки и усиления связаны с соответствующими управляющими входами, ключей 7 и 8 (фиг. 1).

Преобразователь работает следующим образом.

Трехфазная система напряжений сети

Од, UQ, Uc подается нз входы мостового выпрямителя на диодах 1-6 (фиг. 1), Транзистор 7 включается импульсами ф1 на интерЛ Д валах — n — — (и+1) где п=1,3,5..., 3 3 и выделяет часть положительных полуволн фазных напряжений UA, UB u Uc Ток нагрузки при этом протекает через одни иэ диодов 1-3, транзистор 7 и диод 10, Транзистор 8 выделяет соответствующую часть отрицательных полуволн напряжений UA, Ов, Uc и ток нагрузки протекает при этом по цепи; нулевая точка сети, диод 9, транзистор 8 и один из диодов 4-6. Выходное напряжение О при этом будет формироваться из частей положительных и отрицательных полуволн фазного напряжения сети, соответственно UA, UB, Uc и Од, Ов, Uc (фиг, 2), тогда как в прототипе оно определяется линейным напряжением, Среднее значение выпрямленного напряжения в и редла гае мам преоб разователе следующее:

2,34

Ud = - =-- О = 1,35 О<р

ЧЗ

Принцип работы узла управления поясняется временными диаграммами на фиг, Зб, где приняты следующие обозначения: Uz — система напряжений Ua, Оз и О, вторичных обмоток трансформатора 11; а, в, с — выходные сигналы компараторов 12 — 14;ф, ф— выходные сигналы узла управления, Трансформатор 11 осуществляет понижение сетевого напряжения до требуемого уровня входного напряжения компараторов

12 — 14, которые осуществляют выделение информации о положительном полупериоде напряжений О, U> и О,, преобразуя их соответственно в систему напряжений à, в и с.

Попарное сравнение импульсов, а, в и с в логических элементах 2И 15 — 17 и последующее логическое суммирование - элементе

ЗИЛИ-НЕ 18 позволяет сформировать последовательность импульсов ф1 где интервалу логической единицы будут соответствовать интервалы логических нулей одновременно любых двух сигналов из системы а, с и в. Таким образом формируются парафаэные сигналы ф1 и ф которые подаются на соответствующие управляющие входы ключей 7 и 8 преобразователя (фиг. 1), Кроме того, транзисторы 7 и 8 могут быть использовань1 при организации быстродействующей защиты, при их одновременном выключении. В этом случае узел управления необходимо усовершенствовать путем подачи импульсов ф1 и ф на одни входы дополнительно введенных элементов 2И, другие входы которых обьединены и подключены к датчику аварийного состояния, на выходе которого логическая единица при нормальном режиме и логической ноль — при аварийном режиме.

Формула изобретения

Преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное, содержащий соединенный входом с входными выводами для подключения соответствующих фаз питающей сети трехфазный вентильный мост, цепочку из двух согласно последовательно соединенных в том же направлении, что и вентили моста, диодов, включенную между выходными выводами для подключения цепи нагрузки и соединенную через два ключевых элемента, один из которых выполнен полностью управляемым, с выходом указанного выпрямителя. а также блок управления ключевыми элементами, причем общая точка соединения диодов указанной цепочки образует входной

5 вывод для подключения нулевого провода трехфазной питающей сети, о т л и ч а ешийся тем, что, с целью уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения в режиме понижения его среднего значение в

10 3 раз, другой ключевой элемент выполнен также полностью управляемым, а блок управления — в виде синхронизированного с сетью формирователя прямоугольных импульсов с утроенной по отношению к сете15 вой частотой и с парафазными выходами, каждый из которых соединен с управляющим входом соответствующего ключевого элемента.

1695468

0,,О, Uc ис

Ог

t.

Составитель В. Горохов

Редактор Ю. Середа Техред M.Моргентал Корректор M. Максимищинец

Заказ 4171 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101