Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может использоваться при выпрямлении переменного напряжения (тока). Цель изобретения - повышение точности преобразования путем М-кратного уменьшения частоты переключения контактов реле по сравнению с частотой преобразуемого напряжения. Устройство содержит формирователь 1 импульсов, М-выходной распределитель 2 тетрад коммутаторов, N тетрад коммутаторов и нагрузку 7. Первый выход формирователя 1 соединен с первыми входами первых полутетрад коммутаторов , первые входы вторых полутетрад коммутаторов подсоединены к второму выходу формирователя, третий выход которого соединен с входом распределителя. Входы формирователя подключены параллельно нагрузке. Выпрямление осуществляется благодаря замыканию и размыканию контактов коммутатоое З-б, через которые соединяется нагрузка с источником выпрямляемого напряжения. С наступлением очередного периода выпрямляемого напряжения взамен отработавшей тетрады коммутаторов под воздействием сигналов формирователя и распределителя для работы подключается очередная (одна из N) тетрада коммутаторов, Благодаря этому достигается N-кратное увеличение ресурса выпрямителя, следствием которого является наивысшая точность выпрямления. 2 ил. Р w Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 М 7/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К ABTQPCKQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4778018/07 (22) 05.01.90 (46) 30.12.91. Бюл. М 46 (71) Уральский политехнический институт им.СМ,Кирова (72) Ф.К.Лежнин (53) 621.314.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 961075, кл. Н 02 M 7/32, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 1624633, кл, Н 02 M?/32, 1989. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ6 ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может использоваться при выпрямлении переменного напряжения (тока). Цель изобретения — повышение точности преобразования путем IV-кратного уменьшения частоты переключения контактов реле по сравнению с частотой преобразуемого напряжения. Устройство содержит формирователь 1 импульсов, N-выходной, Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при выпрямлении переменного напряжения (тока).

Цель изобретения — повышение точности преобразования путем N-кратного уменьшения частоты переключения контактов реле по сравнению с частотой преобразуемого напряжения.

На фиг. 1 показана .функциональная схема преобразователя; на фиг. 2 — эпюры напряжений на соответствующих элементах преобразователя.

» . Ж 1702501 А1 распределитель 2 тетрад коммутаторов, N тетрад коммутаторов и нагрузку 7. Первый выход формирователя 1 соединен с первыми входами первых полутетрад коммутаторов, первые входы вторых полутетрад коммутаторов подсоединены к второму выходу формирователя, третий выход которого соединен с входом распределителя. Входы формирователя подключены параллельно нагрузке. Выпрямление осуществляется благодаря замыкы .ию и размыканию контактов коммутатоов 3 — 6, через которые соединяется нагрузка с источником выпрямляемого напряжения. С наступлением очередного периода выпрямляемого напряжения взамен отработавшей тетрады коммутаторов под воздействием сигналов формирователя и распределителя для работы подключается очередная (одна из N) тетрада коммутаторов. Благодаря этому достигается N-кратное увеличение ресурса выпрямителя, следствием которого является наивысшая точность выпрямления. 2 ил.

В состав преобразователя входят формирователь 1 импульсов, распределитель 2 тетрад коммутаторов, первая — четвертая 3-6 группы коммутаторов, нагрузка 7 и шина 8 источника питания, причем каждая из групп коммутаторов состоит из N-го количества коммутаторов 9, а каждый из коммутаторов

9 состоит из контакта 10, обмотки 11 и схемы совпадения 12, 8 состав формирователя 1 входят трансформатор 13, первый — четвертый распределители 14 — 17 задатчиков, первая-четвертая группы переменных резисторов (задатчиков порога срабатывания пороговых элементов 18 — 21), причем

1702501 напряжения выпрямляемый ток направляют согласно (синфазно) положительной полуволне выпрямляемога напряжения. При этом через нагрузку 7 проходит вся (без обрезания начала и конца) полуволна тока.

3а время положительной фазы второго коммутирующего напряжения (напряжения на выходе триггера 27) замыкают пару контак-. тов 10 групп 5 и 6, между которыми включают нагрузку 7, а на время t ранее появления положительной фазы BTopocQ коммутирующего напряжения размыкают лару контактов 10 групп 3 и 4. B результьте за врем ", положительной фазы второго ксммутиру сщего напряжени выпрямляемый тск направляют встречна отрицательной палуволне выпрямляемого напряжения.

Смену направления выпрямляемсго тока осуществляют за счет того, чта при каждом замыкании/размыкаыии контактов 10 перекрещивают (перебрасывают) выводы нагрузки 7. Перекрашивание позволяет ва время положительной фазы второго коммутирующего напряжения пропускать па нагрузке 7 ток в том же направлении, что и при положительной фазе первого коммутирующего напряжения, По окончании второй полуволны тока, которая также по нагрузке

7 пропускается целиком (без обрезания начала и конца), заканчивается i-й этап выпрямления. С началом третьей палувслны выпрямляемого напряжения (с началом очередного этапа выпрямления) под воздействием выходнс::о напряжения порогового элемента 23 осуществляется переход единичного сигнала на соседний выход распределителей 2, 14 — 17. В результате распределителем 2 включают в работу очередную тетраду коммутаторов 9, а распределителями 14 — 17 — очередную тетраду задатчиков упреждения, принадлежащих группам 18-21 переменных резисторов. В остальном работа выпрямителя продолжается аналогично его работе в течение первого периода выпрямляемого напряжения, В результате смены тетрад коммутаторов 9 и тетрад зэдатчиков упреждения формируют

N первых и N вторых коммутирующих напряжений, разбивая процесс выпрямления на N этапов и управляя на i-м этапе i-й парой коммутирующих напряжений. сдвинутых пс фазе в привязке к индивидуальным задержкам реле. Такой привязкой (подстройкой) как бы симметрируют реле(уравнивают время замыкания и размыкания всех реле), добиваясь замыкания/размыкания контактов при нулевом значении выгрямляемого напряжения, т.е. без обрезания начала и конца. полуволны, 5

2G

30 г

s5

Применение предлагаемого устройства обеспечивает возможность для каждого периода выпрямляемого напряжения выделять резервную (не участвующую в выпрямлении в 1-м периоде) тетраду коммутаторов 9. В результате этого частота срабатывания любого коммутатора 9 в N раз меньше частоты выпрямляемого напряжения, а ресурс выпрямителя повышается в N рэз по сравнению с ресурсом коммутатора

9, причем наладка предлагаемого выпрями-еля весьма проста, Кроме того, использование устройства позволит пОВысить точность эталонных и рабочих средств, предназначенных для измерения электрических величин переменнога тока (напряжение, ток, МОЩНОСТЬ, ЭЛЕКТРСЗНЕРГИЯ), а таКжЕ ПОВЫсить КПД силовых (сравнительно маломощных) выпрямителей.

Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий четыре реле с соответствующими контактами, выходные выводы для подключения нагрузки, формирователь импульсов, в состав которогс входит трансформатор, четыре переменных резистора, четыре пороговых элемента и два триггера, причем первые выводы первой и второй втор . :-ых обмоток трансформатора подсоединены к общей шине, выход первого триггера является первым выходом формирователя импульсов, а выход второго триггера — вторым выходом формирователя импульсов, выводы первичной обмотки трансформатора являются вхо ами формирователя импульсов. первый вывод первого переменного резистора через первый пороговый элемент соединен с первым входом первого триггер"-., первый вывод второго переменного резистора через второй пороговый элемен — годключен к первому входу второго триггера, гервый вывод третьего переменнога резистора через третий пороговый элемент подсоединен к второму входу второго триггера, а первый вывод четвертого переменного резистора через четвертый пороговый элемент соединен с вторым входам первого триггера, первый выходной вывод соединен с первыми выводами кочтэктсв второго и третьего реле, а второй выходной вывод подключен к первым выводам контактов первого и четвертого реле, вторые выводы контактов первого и третьегn pere соединены с первым входом форми-poâàTeëÿ импульсов, который является первым входным выводом для подключения источника переменного напряжения, второй вход формирователя импульсов является вторым входным выводом и соединен с вторыми выводами контактов второго и четВ Р70ГО ;; -:J)6, О Т Л )(! Ь ГО IЦ и И 1;::»(ТЗМ -»»ТО;

С ЦЯЛЬ)0 ПОВЬ)).()ЯНИЯ ТОЧ(:)О!.. -ТИ Г(Р»6(зб а(З(.)/&"

HNp путем И-кратного умень.),,6;-ы.:я 38):TQT)

ПЯРЯ КЛ ЮЧЯН(/)Я КОНТВ КТОВ, «ЯЛЯ ПО С()а ВНЯНИГО (» Ча(»ТОТQI) I)(Q, ÚО)»оа 9 /ЯМОР" )„, П()Я)КР.„

НИЯ, ДОПОЛ))!/! ГЯ/)Ь))0 Е ()ЕДЯНЫ ЧЯТЫ.",)6 г»ЗУ Bbi

РЕЛЮ По (;(/-1 Г(ог)ОГ»Н()Т» )Ь)«)4Х Гвг(г- а мчжг(0!,» группе, .)ять распредели) ". )/)(зй,,)(".,, )Чяств(,!

)(ЦХг)ДОВ КЯ»,,/)ТО»" i,/»/(KQ-. (», iþ /Х )/»/)В))» )»(()Ят)»., Р8 ) О((ПО),) ПЯОЯМЯНЧЫ -. ЦЯЗИСТОП,;,В I ...) Ц.. ; )/) дополни /ельн»ых перемен)- ых рез )670poB

КЗХ(ДОЙ ГгРУП! )8 и ЧЕТЬ:РЯ ГРУПП =J CNB!i СОВПа" дяния п - р:, "„ем сов(-.,ад(э;.-/);я;. ((Вхг)(Г)Й Г»",(»)-).. пе, п()и этом Второй Вы вой перво))

BT()P)/I(I). O)/) «)1 :ОТКИ TOBI/("+-гг»)ЗТ<»P> Г-ЯЛИH6H C ((6OBb))(/)(«I ВХОДЯМИ Г)(ЗРВПГ(! (/I В /ООО((; раСП) /еде/(!)), ) J)8)//) З f Ор)/)Я ВХ()дь) ))Ярг ; (Qчетвертого ((аспряделител6Й сое,ж lняны с

Выходом) To!30) Q поро) Ово! 0 зля)46! !тз, а

TBKN6 С ВХОгОМ ПЯТО "О За- ПЧ)ЯД Л 4ТРЛЯ И ( первым Входом второго триггера, выход КоТОРОГО ПОД/С»с(ЕДИНЯН K ПЯОГ)Ы) г, ВХО -)ВМ "ХЯМ сОвпадений Tp8Tb6I/) и четвер ОЙ Групп схем совпадения, Вторые входы 1-й схемы совпадения ка. -кдо!«) Группы схем сОВпзден1ля ГIОд ?Г

К Л К) Ч 8 Н Ы X ) - М У В Ь ) Х 3 Д )r П Я Т О Г ( распределителя, вход ко..срогс является третьим Выходом формирОвателя IMMI)/ë)/сов, Выход (-й) схемы совпадения соединен с вывОДОм )-Й Qo)»«)(«TKH Реле, f)BPBb)6 вывОДЫ 30

KQHTBKTQB»)ОРОй И ТРЯТЬЕй ПОУПг) - ОПОЛНИ. ТЯЛЬНЬ))/ P6 /8 Поi ОЯД)/3 „. / \Ь) ((/,,6/)ВОМ(/ ВЬ/хОднОму i: i ) воду» а пер 3 b)6 Вы ВОДЫ контактов первой и таз» ьей Груг(п дополнитег)(-НЬ(Х PBB — K )7000»J(У ВЫХО (г(ОМ(«3b(BO(;;;/, 6 iOP0g 6(::)ВОД ВТОРОЙ ВтООИЧН.)й О()),)ОТК!) трансформатора подсоединен к первым

ВХОДВМ ТРЕТЬЕГО И ЧЕТг(е ЗТОГО РаСПРЯДЕЛИТЯВ» ОР(»й В/«В/З Д г))ЕРзо(-О ПЯОЯМР:)Ного 6аистова СОсдинен с первым Вь)ходе-

)T6pBQrQ распределителя, кажды).--::.:- Остал(.-,",b!K В(,)Хо Г О(. РгГ/-!.-:-;) Q 06068 ОДРH И q

М(6)-))Ч.:ii) P60/K/ã i/:QPOB ПЯЕ:(О./) г:::) Г; П ;:

ДОПO/)!iИТЗЛi iь!У ПЕ :- !BННЫХ 1)ЯЗИС, ОРО:-:

- О -L", »(((.:. // /» I»+/» !»0»/, O/- 1/) г.о; „-())/g/i(,гг»В ° Г BJ 6:.«(Внта» Г Горой вь!Вод в(т;аогái переменного

Р»- )ЗИС) ОР —::-1.:..ОВЫ " ВЫХ:-.;, IOM а» О!ЗОгО РаСП()Я»ВИТЯЛ»/-.: - :»Кв!.;й ИЗ О;." .r:,» -,;ЫХ ВЫХО(. 06

-КОГО),,ОГО « 6«, »)»«!;- /, "- )BP8!/ /„,"- н Ь))г «ЯЗ„,, i горов»(;— .,"Го!)6(й );")»/;,) ibi )J»(Gi олн»/»тел ьнь/, пер(мяцн!""(x ре.")исторов .-"..(ядинян с входом :-((О»)ОГО i(ООС/! ОВО:O BJ)Ð)/)6H а, ВТОРО В -.!BO((Т!)ЯТ(610 )6). -Pi«6!!:-(ОГО Гези ".OP С08ДИНЯ/ с Г)ярве:"м входом тре. ьяГО распредели Геля, ка))ць)й из oc)а.ibHb)K r:..(Ходов ко горо)о чеОЯЗ ОДИН ИЗ П(/ОЯМЯННЬ)Х РРЧИСТГ)РОВ третьей гр»г(пы допол- „ëT8ëbíb)õ переменных резисторов подсоя/)инян к Входу трегьЯго Порогов()гс! ЗЛамента, а ВТОООЙ ВЫВОД чятВЯотОГО Г16ременнОГО резистора ссядиi6H с пеовым Выходом четвертого оаспределителя, каждь)Й из Остагl(ъных Выходов

КОТОРОГО -16РЯЗ ОДИН ИЗ ПЯР6МЯННЫХ РЕЗИстарое четвертой групг)ы дополнительных

i)8P6)/)8HHb!; ВЯЗИ(ТОРОВ СОЕДИНЯН С ВХОДОМ

«((» Ве П» гQ)-O ПО г 0) О-,О ГГ/ -B(-;»/) SH TB

1 /02501

Составитель Л. Устинкина

Редактор Л. Веселовская Техред М,Моргентал Корректор С, Шевкун

Заказ 4550 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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