Выпрямитель асимметричного тока

 

Изобретение относится к электротехнической промышленности и касается проблемы питания нагрузки асимметричным током от трехфазного выпрямителя. Цель изобретения - повышение КПД и расширение функциональных возможностей выпрямителя. Выпрямитель содержит трехфазную мостовую схему. Анодная группа мостовой схемы выпрямления содержит два тиристора, во второе плечо катодной группы введен дополнительно тиристор встречно-параллельно диоду, а третье плечо выполнено на полностью управляемом тиристоре. Между выходной клеммой устройства, связанной с анодной группой выпрямителя, и третьей фазой источника включен дополнительный разрядный тиристор. Устройство позволяет получить широкий диапазон изменения отношения продолжительностей прямого и обратного токов. 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4775022/07 (22) 27.12.89 (46) 07.03.92. Бюл; № 9 (71) Московский вечерний металлургический vHcmryr (72) А.Г.Здрок (53) 621.355.163(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 483728, кл. Н 02 M 7/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

¹ 813589, кл. Н 02 J 7/10, 1979. (54) ВЫПРЯМИТЕЛЬ АСИММЕТРИЧНОГО

ТО КА (57) Изобретение относится к электротехнической промышленности и касается проблемы питания нагрузки асимметричным током

Изобретение относится к электротехнической промышленности и касается проблемы питания нагрузки асимметричным током от трехфазного выпрямителя, например асимметричный ток применяется для исследования состава жидкостей, в гальванотехнике для повышения качества металлических покрытий, для интенсификации зарядки аккумуляторных батарей и др.

Известен трехфазный выпрямитель, в котором асимметричный ток в нагрузке обеспечивает шунтированием несмежных плеч анодной и катодной групп диодов электрическими емкостями.

Однако известный выпрямитель не позволяет регулировать отношение продолжительностей прямого и обратного токов, а также характеризуется высокими массогабаритными показателями из-за наличия. Ы, 1718334 А1 (я)5 Н 02 J 7/10, Н 02 М 7/12 от трехфазного выпрямителя. Цель изобретения — повышение КПД и расширение функциональных возможностей выпрямителя.

Выпрямитель содержит трехфазную мостовую схему. Анодная группа мостовой схемы выпрямления содержит два тиристора, во второе плечо катодной группы введен дополнительно тиристор встречно-параллельно диоду, а третье плечо выполнено на полностью управляемом тиристоре. Между выходной клеммой устройства, связанной с анодной группой выпрямителя, и третьей фазой источника включен дополнительный разрядный тиристор. Устройство позволяет получить широкий диапазон изменения отношения продолжительностей прямого и обратного токов. 2 ил., 1 табл. электрических емкостей, исключающими в ряде случаев возможность применения устройства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому выпрямителю асимметричного тока является устройство для зарядки аккумуляторной батареи асимметричным — îêîì, содержащее трехфазную мостовую схему с одним тиристором в катодной группе и тремя дополнительными тиристорами для формирования разрядного импульса и периодического отключения катодной группы. причем один из них с регулирующим элементом включен встречно-параллельно первому диоду, другой подключен между аккумуляторной батареей и фазой источника, а третий — на входе анодной группы, отключающий ее в момент под1718334 ачи аккумулятору отрицательной составляющей тока, Недостатком известного устройства является наличие в проводящей цепи положительной составляющей тока по- 5 следовательно соединенных трех плеч выпрямителя, Это обуславливает большое падение напряжения в токоведущей цепи, соизмеримое во многих случаях с напряжением нагрузки, что существенно снижает 10

КПД устройства. Оно имеет ограниченные функциональные возможности и не является достаточна эффективным.

Целью изобретения является повышение КПД и расширение функциональных 15 возможностей выпрямителя.

Анодная группа содержит два тиристора, во второе плечо катодной группы введен дополнительно тиристор встречно-параллельно диоду, а третье плечо выполнено на 20 полностью управляемом тиристоре.

На чертеже представлен предлагаемый выпрямитель.

Катодная группа выпрямителя состоит из диодов 1 и 3 и тиристоров 1, 3, 5, а 25 анодная группа-из тиристоров 2 и 4, диода

6 и шунтирующего тиристора 61. Тиристоры

1 и 3 включены встречно диодам 1 и 3

1 1 соответственно, в анодной группе диод 6 шунтирован встречно включенным тиристо- 30 ром 6 .

Выпрямитель асимметричного тока работает следующим образом.

При последовательности чередования фаз A,В,С (фиг.2а), когда фазное напряже- 35 ние 0ф превышает напряжение Ub и Uc, в катодной группе выпрямителя ток проводит диод 1(фиг.2б), а в анодной группе- поочередно тиристор 4 и диод 6 (фиг,26). В случае превышения фазного напряжения 06 над напряжениями Uc u Ua в катодной группе ток проводится диодом 3, а в анодной группе — поочередно диодом 6 и тиристором 2.

В этих интервалах работа выпрямителя не отличается от работы обычной трехфазной схемы выпрямления Ларионова, тиристоры

1 и 3 закрытие, а тиристоры 2 и 4 должны быть. открытыми.

Импульс отрицательного тока в нагрузке создается в момент превышения фазного 50 напряжения Ua над напряжениями Ub и 0>, При этом в зависимости от продолжительностей проводимостей тиристоров 1, 3 и 6 при закрытых тиристорах 2 и 4 возможны различные соотношения между продолжительностями прямого и обратною токов нагрузки. Действительно, если в момент значений фазных напряжений Оь - Ua(mt-270О) открыть тиристоры 6 и 1, то продолжительность отрицательного импульса составляет 60 (фиг.2 б и в), при этом в случае открытия тиристоров 5 и 4 в момент соотношения фазных напряжений I Ub

l Ua l ток в нагрузке положителен и,следовательно, отношение продолжительностей положительного и отрицательного токов составляет 5. Это отношение может быть уменьшено, если в момент равенства напряжений Ua = 0ь открыть дополнительно тиристор 3 при закрытом тиристоре 4, отношение продолжительностей положительного и отрицательного токов составляет

2 (фиг.2б). Состояния тиристоров и диодов для последнего режима работы выпрямителя в пределах периода напряжения трехфазного источника питания приведены в таблице.

В практике часто пользуются более высокими отношениями продолжительностей прямого тока к обратному. Это достигается открытием тиристоров 6 и 1 B диапазоне

1 напряжений Uq ) ) Ua! (300 «(g) t < 330 ) при закрытых других тиристорах. Для повышения отношения продолжительностей прямого тока к обратному следует открыть полностью управляемый (триодный запираемый) тиристор 5 до открытия тиристора 61.

Например, при открытии тиристоров 1, 4 и

6 в момент й> t - 315 они закрываются при

1 о вт = 330 и продолжительность отрицательного импульса тока составляет 15О, а отношение продолжительностей прямого тока к обратному равно 21, Можно изменять частоту следования отрицательных импульсов тока с помощью тиристора 6 кратно значениям частоты

1 напряжения питающей сети в сторону уменьшения, а в сторону увеличения — с помощью полностью управляемого тиристора 5. Первое осуществляется открытием тиристора 6 не в каждом периоде напря1 жения источника, второе — включением запираемого тиристора необходимое количество раз в интервале, когда напряжение Ua превышает напряжения Ub u Ua.

Конкретные соотношения между прямым и обратным токами нагрузки, а также частота следования отрицательных импульсов, определяются алгоритмом работы устройства, задаваемым блоком управления.

Выпрямитель позволяет получить широкий комплекс режимов работы нагрузки, что обеспечивает ему широкие функцио"нальные возможности в применениях в гальванотехнике, при зарядке аккумуляторов реверсивным током и в других случаях.

Предлагаемое устройство дает возможность по сравнению с базовыми (ВАКР, ТЕР, 1718334

ТВП, ТСП и др) уменьшить габариты примерно на 25 и массу íà 20 . а также повысить эффективность использования энергии источника путем рекуперации ее в сеть и снижения тепловых потерь.

Формула изобретения

Выпрямитель асимметричного тока, содержащий две выходные клеммы, трехфазную мостовую схему с одним управляемым вентилем в катодной группе, соединенной с первой выходной клеммой и двумя дополнительными тиристорами для формирования разрядного импульса, причем один из них включен встречна-параллельно первому диоду катодной группы выпрямителя, другой подключен катодом к второй выходной клемме, а анодом — к третьей фазе источника питания, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и расширения

5 функциональных возможностей выпрямителя, первая и вторая фазы анодной группы содержат тиристоры, во второе плечо катодной группы дополнительно введен тиристор, включенный встречно-параллельно

10 второму диоду этой группы, а в качестве управляемого вентиля катодной группы использован полностью управляемый тиристор, причем общая точка другого разрядного тиристора и первой выходной

15 клеммы подключена к общей точке анодной группы выпрямителя.

1718334

Составитель A. Здрок

Редактор Н. бобкова Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Т. Малец

Заказ 888 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Рауаская наб., 4/5

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