Устройство для преобразования постоянного тока в переменный

 

ЬЛ

Я 48756 лисс 21 (Р

АНЯ вания ностоянного тока енный.

К зависимому авторскому свидетельству Г. И. Бабата, заявленному 9 января 1935 года (спр. о перв. № 1б0567}.

Основное авторское свидетельсво на имя того же лица от 31 августа 1936 года № 48755.

0 выдаче зависимого авторского свидетельства оиубзиковаио Я1 ав. уста

1936 года.

Основной недостаток всех существующих выпрямительных и иивертерных схем — это отстающий сдвиг фаз, создаваемый ими в сети переменного тока.

В настоящей заявке предлагается преобразовательное устройство, имеющее вспомогательный ионный прибор, в каскадной цепи коего включен генератор повышенной частоты, как это известно из авторского свидетельства

J4 48755, особенностью же в данном случае является то, что здесь ток сдвинут относительно напряжения в сторону опережения.

На прилагаемом чертеже фиг. 1 изображает принципиальную схему устройства, а фиг. 2 — 7 — кривые токов и напряжений.

Из принципиальной схемы предлагаемого устройства следует, что, когда электрическая энергия передается из сети переменного тока С в сеть постоянного тока 1 — 2, т. е. когда преобразователь работает в выпрямительном режиме, зажим 2 является плюсом, a,"ççæèì 1 — минусом. В сксбках показана полярность, соответствующая инверОО НА ИЗОРБб@ терному режиму раоо-.ы, т. е. такому режиму, при котором электрическая энергия передается из сети пюстоянного тока в сеть переменного.

Буквсю Т на фигуре обозначен главный (анодный) трансформатор. Концы отдельных фаз вторичной обмотки анодного трансформатора присоединены к анодам выпрямителя 4. Средние точки вторичных обмоток присоединены к анодам другого выпрямителя 3, аноды

D>, D, Вз коего также управляются сеткам и.

С помошью разделительного дросселя Ж аноды В„D., и D, соединены параллельно.

Как и ранее, в цепь постоянного тока включен сглаживающий дроссельХ, а в катодную цепь выпрямителя 3 включен источник переменного тока повышенной частоты 6. Это может быть, например, однофазный альтегнатор, приводимый в действие двигателем Х

Частота переменного тока, отдаваемого генератором Ci, должна быть в 15 — 30 раз выше частоты преобразуемого переменного тока. Лмплитуда напряжения этого генератора должна быть на 10 — 20 /о выше амплитуды на- пряжения каждой из вторичных полуобмоток анодного трапсформатора.

На фиг. 2 — 7 изображены кривые токов и напряжений в схеме устройства по фиг. 1, при .работе последней в выпрямительном режиме. Кривые эти построены в предположении, что индуктивность дросселя I весьма велика и поэтому пульсация постоянного тока незначительна. Кроме того, при построении кривых для упрощения не учтено влияние индуктивностей в анодных цепях (это влияние выразилось бы, как и обычно, в появлении углов перекрытия анодных токов), поэтому токи отдельных анодов имеют вид прямоугольных импульсов.

Кривая g из фиг. 2 и 3 изображает напряжение, отдаваемое альтернатором повышенной частоты. Для упрощения частота его показана всего лишь в 6 раз выше частоты преобразуемого тока.

На фиг. 2 приведены кривые напряжений в выпрямительной группе 1 (по фиг. 1). Жирной линией показана кривая напряжения между нулевой точкой 0, и катодом К.

На фиг, 3 приведены аналогично кривые напряжений в выпрямительной группе II. Напряжение между нулевой точкой этой группы О и катодом К показано также жирной ливией, результирующее выпрямленное напряжение (напряжение между точками К и зажимом 1) показано на фиг. 3.

Токи на фиг. 5 и 6 обозначены буквами I, а стоящий при букве индекс (например, А„В» и т, д.) показывает, через какой из анодов протекает этот ток. Таким образом, кривая Ув„ обозна-, fdeT ток через анод В»„ кривая I>i, обо- значает ток анода D и т. д.

Кривые V, и Ув, изображают напря- жение трех фаз трансформатора, кото- рые соединены с анодами А, и В,. Кри- вые V, и V>, — напряжение тех фаз трансформатора, которые с оедннены с анодами Л., и В, Кривая ",, изображает сеточное напряжение анода D.

Буквами Е, и I, на фиг. 7 обозначены напряжение и ток в одной из первичных обмоток анодно го трансформатора.

Угол сдвига фаз между током и напряжением в сети переменного тока обозначен буквой S.

Разберем подробнее работу какойлибо из выпрямительных групп, например, работу группы П.

В некоторый момент времени ток проходит через анод А,. В момент (фиг. 5 и 6) напряжение, действующее в цепи анода D. напряжение для альте рнатора, становится выше, чем напряжение в цепи анода А, Так как незадолго до момента t, на сетку, управляющую анодом D, áûëî подано положительное напряжение (см. кривую

Уд.), то в момент 1, ток через анод А, перестает течь и начинает проходить через анод D,. В момент t,. ток переходит на анод B., так как напряжение, действующее в цепи анода D, ñòàíîвится ниже, чем напряжение в цепи анода В,. В момент t анод D снова перехватывает ток и т. д. Благодаря тому, что каждый из анодов выпрямителя 4 тухнет раньше, чем напряжение соединенной с ним фазы трансформатора переходит через нуль, импульс анодного тока сдвинут в сторону опережения относительно напряжения. Величину этого сдвига можно регулировать, изменяя момент зажигания анодов 01, D2 и Dç °

Ток через анод D,. течет дважды в течение каждого периода преобразуемого тока. Так же проходит ток через .О, и D„,, поэтому через альтернатор G ток проходит 6 раз в течение каждого периода преобразуемого тока.

Амплитуда каждого импульса тока через альтернатор 0 равна / . тока нагрузки. Продолжительность каждого импульса равна примерно одному полупериоду тока повышенной частоты.

Поэтому, если частота напряжения, отдаваемого альтернатором 6 в Л раз больше частоты преобразуемого тока, то типовая мощность этого альтернаИ тора будет равна -,— —, где W обозначает мощность со стороны постоянного тока. — 3

8 общем случае, когда в преобразовательной установке имеются не три параллельно соединенных группы, как это показано на фиг. 1, а т параллельно соединенных групп, типовая мощность альтернатора G равна

В

У miV

Из этой формулы отчетлива видно, что, например, при п =б и A =30 (т. е. при .частоте альтернатора 1500 герц), типовая мощность альтернатора меньше8% от мощности преобразуемого постоянного тока.

Поэтому предлагаемая схема с успехом может быть применена не только .для..преобразования электрической энергии, но также и в качестве фазокомпенсатора в многофазной сети.

При этом вполне возможно применение в качестве источника напряжения повышенной частоты не альтернатора (как показано на фиг. 1), а статического умножителя частоты.

Типовая мощность статического умножителя при этом также получается весьма незначительной.

Предмет изобре тени я.

1. Устройство для преобразования постоянного тока в переменный для выпрямления многофазного тока и с применением генератора повышенной частоты в катоднбй цепи вспомогательного ионного прибора по авторскомусвидетельству № 48755, отличающееся тем, что вторичная обмотка анодного трансформатора выполнена в виде отдельных однофазных обмоток, средние точки которых присоединены к одной группе управляемых вентилей и соединены вместе с помощью разделительной индуктивности М, а концы этих однофазных обмоток присоединены к анодам другой группы управляемых вентилей, причем в катодной цепи первой группы управляемых вентилей включен источник переменного тока повышенной частоты для того, чтобы, сдвинуть импульсы анодного тока в сторону опережения относительно напряжения соединенной с рассматриваемым анодом фазы питающего трансформатора.

2. Применение устроЛства по п. 1 в качестве компенсатора сдвига фаз в сети многофазного переменного тока.

К авторскому свидетельству Г. И. Бабата N 48756 г,.

1 Г ЛЕ:1Г

7 г. 7вг

7дг лбП"ПA AппПппп и! — 5 Фиг.3

Гып,Г1ромпоаиграф". Тамбовская 12. Зак, 4500 — 5СО