Преобразователь переменного напряжения в постоянное
Изобретение относится к преобразованию энергии переменного тока и может быть использовано для питания высоковольтным напряжением, например, электростатическихустройств .В преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, гиГО вает коктВ ия ор, первичная обмотка которого подключена к питающей сети, вентильный мост 15, коммутирующие элементы 6-8 с нормально разомкнутыми контактами, включенными между противофазными выводами вторичных обмоток 2-5 трансформатора, дополнительно введены вторичная обмотка 10 питания коммутирующих элементов, коммутирующий элемент 9 с обмоткой, подключенной параллельно обмотке питания, и резисторы 11- 14, подключенные параллельно каждой вторичной обмотке через контакты соответствующего коммутирующего элемента. Введение указанных элементов с соответствующими связями между блоками в схеме преобразователя позволяет значительно понизить коммутируемое напряжение , а также ступенчато повышать выходное напряжение. 1 ил. a jffffffs ч ё
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4848078/07 (22) 09.07.90 (46) 23.07.92. Бюл. ¹ 27 (71) Научно-исследовательский технологический институт "Прогресс" (72) С.П.Семенищев и B.À,Êîðåïàíoâ (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 1072219, кл, Н 02 М 7/17, 1984, Авторское свидетельство СССР
N 1141538, кл. Н 02 М 7/145, 1985. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО
НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к преобразова- нию энергии переменного тока и может быть использовано для питания высоко- вольтным напряжением, например, электростатических устройств. В преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, s люв
„„SU „„1750007A1
2 0 первичная обмотка которог6 подключена к питающей сети, вентильный мост 15, коммутирующие элементы 6 — 8 с нормально разомкнутыми контактами, включенными между противофазными выводами вторичных обмоток 2 — 5 трансформатора, дополнительно введены вторичная обмотка 10 питания коммутирующих элементов, коммутирующий элемент 9 с обмоткой, подключенной параллельно обмотке питания. и резисторы 11,4, подключенные параллельно каждой вторичной обмотке через контакты соответствующего коммутирующего элемента. В ведение - указанных элеМейтов с соответствующими связями между блоками в схеме преобразователя позволяет значительно понизить коммутируемое напряжение, а также ступенчато повышать выходное напряжение, 1 ил. 1750007 Изобретение относится к преобразованию энергии переменного тока и может быть использовано для питания высоковольтным напряжением, например, электростатических устройств. Известен. преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий однофазный трансформатор, вторичная обмотка которого выполнена с отводами, являющимися . средними точками соответствующих вентильных групп, при этом к средней точке первой вентильной группы подключен вентиль второй группы, к средней точке которой подключены вентили первой и третьей группы и т,д. Устройство коммутирует напря>кение секций вторичной обмотки напрямую к нагрузке, что требует от коммутирующих элементов выдерживать без пробоя выходное напряжение, достигающее двух и более киловольт. Использование таких коммутирующих элементов в особенности в составе встроенных источников питания невозможно из-за больших массогабаритных характеристик элемента. i .àèáoëåå близким к предлагаемому является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого подключена к выводам для подключения сети, а вторичная выполнена в виде и секций, соединенных ме>кду собой согласно последовательно через нормально разомкнутые контакты коммутирующих элементов и однофазные управляемые вентильные мосты, диагональ переменного тока каждого из которых подключена к одной из вторичных обмоток трансформатора, между которыми включены коммутирующие элементы, органы управления которых соединены с выходами блока управления, вход которого подключен к датчику напряжения преобразователя, регулятор тока, выход которого соединен с управляющими электродами вентилей указанных мостов, а вход соединен с выходом датчика тока нагрузки и выходом блока задания тока, Включение вентильных мостов параллельно на одйу нагрузку не позволяет снизить коммутируемое коммутационными элементами напряжение, которое равно напряжению на нагрузке и при высоком его значении потребует высоковол ьтного коммутационного элемента, Цель изобретения — снижение коммутируемого напряжения, Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем трансформатор, первичная обмотка которого шунтированием соответствующей цепи из последовательно соединенных соответству45 ющей секции вторичной обмотки и нормально разомкнутого контакта вместе с другими новыми связями в преобразователе позволило снизить коммутируемое напряжение, при этом повышение выходного напряже50 ния осуществляется ступенчато, при значительном уменьшении нежелательных коммутационных процессов. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема преобразователя. 55 Преобразователь содержит подключенный к сети трансформатор 1 с и вторичными обмотками 2-5, коммутирующие элементы б — 8, нормально разомкнутые контакты которых включены между противофазными вы водами вторичных обмоток 2-5, 10 35 подключена к выводам для подключения сети, а вторичная выполнена в виде и секций, соединенных между собой согласно последовательно через нормально разомкнутые контакты коммутирующих элементов, кроме того, вентильный мост, введены дополнительный коммутирующий элемент, и резисторов, трансформатор содержит дополнительную обмотку, а каждый коммутирующий элемент кроме и-ro содержит дополнительный нормально разомкнутый контакт и обмотку управления, при этом свободный вывод первой секции вторичной обмотки через нормально разомкнутый контакт дополнительного коммутирующего элемента и свободный вывод и-й секции вторичной обмотки подключены к соответствующим выводам переменного тока BGHтильного моста, выводы постоянного тока которого соединены с выводами для подключения нагрузки, каждый из резисторов шунтирует соответствующую цепь из последовательно соединенных соответствующей секции вторичной обмотки и нормально разомкнутого контакта, обмотки управления всех коммутирующих элементов, кроме дополнительного, образуют последовательную цепь с дополнительным нормально разомкнутым. контактом коммутирующего элемента, связанного с предыдущей секцией вторичной обмотки, при этом сформированные последовательные цепи и обмотка управления дополнительного коммутирующего элемента шунтируют дополнительную обмотку трансформатора. Введение в устройство дополнительного коммутирующего элемента, и резисторов, дополнительной обмотки трансформатора, а в каждый коммутирующий элемент, кроме п-го, дополнительного нормально разомкнутого контакта и обмоток управления, а также подключение каждого из резисторов 1750007 20 50 55 дополнительный первый коммутирующий элемент 9 с обмоткой, подключенной параллельно дополнительной обмотке 10 питания второго, третьего, n-ro коммутирующих элементов 6-9, параллельно каждой вторичной обмотке через контакты соответствующих коммутирующих элементов подключены и резисторов 11-14, начало первой вторичной обмотки через контакт первого коммутирующего элемента 9 и конец последней и-й вторичной обмотки через вентильный мост 15 подключены к выходу преобразователя, первые выводы обмотки 1-го, 2-ro, .„, и-го коммутирующих элементов подключены к первому выводу питающей обмотки 10, вторые выводы обмоток коммутирующих элементов подключены к второму выводу питающей обмотки через нормально разомкнутые контакты коммутирующих элементов с предыдущим номером: обмотка второго коммутирующего элемента через контакты первого, обмотка третьего — через контакты второго, обмотка n-ro через контакты (n-1)-ro. В качестве коммутирующих элементов могут быть использованы электромеханические устройства, реле, либо вентильные ключи переменного тока. Преобразователь работает следующим образом. При подаче питания на первичную обмотку трансформатора 1 на всех вторичных обмотках 2-5 появляется напряжение, например, по 800 В. На вентильный мост 15 напряжение не поступает, так как цепь обмоток 2 — 5 разорвана контактами коммутирующих элементов 6 — 9, При этом между контактами коммутирующих элементов 6 — 9 напря>кение равно напряжению, выдаваемому каждой вторичной обмоткой 2-5. При появлении напряжения на обмотке 10 питания обмоток коммутирующих элементов 6-9 срабатывает элемент 9 К1 и в точках А, В, С и D появится напряжение 800 В, приложенное к вентильному мо сту 15. Вторые контакты коммутирующего элемента 9 К1 включают элемент К2, который при замыкании первого контакта подключит обмотку 3 к вентильному мосту 15 через резисторы 13 и 14, Напря>кение на входе вентильнаго моста возрастает до 1600 В. Вторые контакты коммутирующего элемента 6 К2 включают коммутирующий элемент 7 КЗ, при замыкании первых контактов которого напряжение на входе вентильного моста возрастает до 2400 В, Таким же образом вкл.очается элемент 8 КЗ и повышает напряжение на входе вентильного моста 15 до 3000 В, При снятии напряжения с первичной обмотки или при срабатывани . защиты (не показано), снимается напряжение с обмотки 10 питания, обмоток коммутирующих элементов 6-9, которые размыкают первые контакты элементов К1-К в таком же порядке: сначала отпускает элемент К1, затем К2, затем КЗ и К . Таким образом, многоступенчатое включение и выключение вторичных обмоток 2 — 5 позволяет снизить коммутируемое напряжение контактами коммутирующих элементов 6-9 в и раз, где и — количество вторичных обмоток и соответствующих им коммутирующих элементов. Кроме того, выходное напряжение за счет введения резисторов 11-14 повышается (и при срабатывании защиты понижается) ступенчато, что значительно уменьшает нежелательные коммутационные процессы в особенности на реактивных нагрузках. Кроме того, пре1 имуществами предлагаемого устройства являются использование нескольких слаботочных по управлению и малогабаритных реле для коммутации высокого напряжения вместо сил ьнотокового высоковольтного коммутирующего элемента с большими массогабаритными характеристиками, Необходимо отметить расширение технических возможностей применения предлагаемого устройства в любых устройствах коммутации высоковольтных напряжений, например в высоковол ьтн ы х трансформаторах. Формула изобретения Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого подключена к выводам для подключения сети, а вторичная выполнена в виде секций, соединенных между собой согласно последовательно через замыкающие контакты коммутирующих элементов, кроме того, вентильный мост,отличающийся тем, что, с целью снижения коммутирующего напряжения, введен дополнительный коммутирующий элемент, и резисторов, трансформатор содержит дополнительную обмотку, а каждый коммутирующий элемент, кроме п-го, содержит дополнительный нормально разомкнутый контакт и обмотку управления, при этом свободный вывод первой секции вторичной обмотки через замыкающий контакт дополнительного элемента и свободный вывод и-й секции вторичной обмотки подключены к соответствующим выводам переменного тока вентильного моста, выводы постоянного тока которого соединены с выводами для подключения нагрузки, каждый из резисторов шунтирует соответствующую цепь из последовательно 1750007 Составитель С. Семенищев Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор O.Ципле Редактор E.Ïàïï Заказ 2602 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 соединенных секций вторичной обмотки и замыкающего. контакта, обмотки управления всех коммутирующих элементов, кроме . дополнительного, образуют последовательную цепь с дополнительным замыкающим контактом коммутирующего элемента, свяэанного с предыдущей секцией вторичной обмотки, при этом сформированные последовательные цепи и обмотка управления дополнительного коммутирующего элемента 5 шунтируют дополнительную обмотку трансформатора.
