Трехфазный стабилизатор переменного тока

 

ОПИСАНИЕ-

ИЗОБРЕТЕН И Я

"11 1 )"- 5 86436

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.05.76 (21) 2355793i24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.77. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 12.01.78 (51) M. К ч 6 05 F 1/44

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.316.722.1 (088.8) по, делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

H. М. Тимченко (71) Заявитель (54) ТРЕХФАЗНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Предлагаемый стабилизатор может быть использован для питания аппаратуры связи и автоматики.

Известен стабилизатор переменного тока с естественной коммутацией, содержащий регулирующий элемент, выполненный в виде одной или нескольких пар встречно-параллельно соединенных тиристоров, вольтодобавочный трансформатор и схему управления. Регулировка выходного напряжения таких стабилизаторов осуществляется за счет изменения фазового угла подключения нагрузки и питающей сети.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является трехфазный стабилизатор переменного тока, содержащий трехфазный трансформатор, каждая из первичных обмоток которого соединена одним выводом с соответствующим входным выводом, а каждая из вторичных обмоток соединена с выходными выводами, и трехфазный мостовой выпрямитель, к выходу которого подключен управляемый ключевой регулирующий элемент.

Недостатком такого стабилизатора является то, что форма выходного напряжения значительно отличается от синусоидальной, что усложняет ее дальнейшую обработку.

Динамические свойства такого стабилизатора невелики, так как по крайней мере четверть периода частоты сети напряжение на нагрузку поступает без регулировки.

Целью изобретения является улучшение формы выходного напряжения и динамичес5 ких свойств стабилизатора. Поставленная цель достигается тем, что в трехфазном стабилизаторе переменного тока каждая из первичных обмоток трехфазного трансформатора зашунтирована соответствующим дополнительно введенным конденсатором и другим выводом через соответствующий дополнительно введенный дроссель соединена с одним из входов трехфазного мостового выпрямителя, а между каждым из входных выво15 дов и соответствующей точкой соединения дросселя и входом трехфазного мостового выпрямителя включены дополнительно введенные встречно-параллельно соединенные тиристоры, управляющими входами подключенные к блоку синхронизации.

На чертеже представлена принципиальная схема трехфазного стабилизатора переменного тока.

Стабилизатор содержит первичные обмотки 1, 2, 3 трехфазного трансформатора, которые зашунтированы конденсаторами соответственно 4, 5, б и через дроссели 7, 8 9 подключены к соответствующим диагоналям трехфазного мостового выпрямителя 10, к выЗО ходу которого подключен ключевой регулп586436

3 рующий элемент (КРЭ) на транзисторе 11, частота и скважность работы которого определяются управляющим блоком 12. Кроме того, стабилизатор содержит дополнительно введенные встречно-параллельно соединенные тиристоры 13 и 14, 15 и 16, 17 и 18, которые управляющими входами подключены к блоку синхронизации 19, Стабилизатор переменного тока работает следующим образом.

Управляющий блок 12 с частотой в 20—

30 раз превышающей частоту сети открывает и закрывает транзистор 11.

На первичные обмотки 1, 2, 3 выходного трехфазного трансформатора через дроссели

7, 8 и 9 и трехфазный мостовой выпрямитель

10 поступают высокочастотные вырезки сетевого напряжения с синусоидальной огибающей, частота которой равна частоте сети.

Изменяя скважность работы КРЭ можно менять величину действующего значения напряжения на первичных обмотках трехфазного трансформатора, а следовательно, и на нагрузке в широких пределах или поддерживать ее постоянной. Для преобразования высокочастотных вырезок сетевого напряжения в синусоидальные напряжения с частотой сети служат интегральные фильтры, образованные соответственно для каждой фазы конденсаторами 4, 5, 6, дросселями 7, 8, 9 и подключенными к каждой фазе встречно-параллельно соединенными тиристорами 13, 14, 15, 16 и 17, 18.

Процесс восстановления синусоидальной составляющей на первичных обмотках трехфазного трансформатора происходит следующим образом.

Допустим, в данный момент времени в точке подключения фазы а будет положительная полуволна сетевого напряжения. При открывании КРЭ в электрическом поле конденсатора 4 и магнитном поле дросселя 7 накапливается электромагнитная энергия, следовательно, напряжение на обмотке 1 выходного трансформатора будет нарастать не мгновенно с открыванием КРЭ, а плавно.

При закрывании КРЭ блок синхронизации

19 открывает тиристор 13 и дроссель 7 разряжается на обмотку 1 выходного трансформатора, поддерживая таким образом напряжение на этой обмотке в момент паузы между импульсами. При смене полярности сети аналогичным образом работает тиристор 14.

Следовательно, напряжение на нагрузке будет представлять из себя ступенчатое напряжение с синусоидальной огибающей, форма которого может как угодно близко приближаться к синусоидальной.

Динамические свойства стабилизатора улучшаются за счет того, что отработка возмущающего воздействия стабилизатором начинается в следующий период частоты коммутации, а не частоты сети. А так как частота коммутации в 20 — 30 раз превышает частоту сети, следовательно, динамические свойства стабилизатора значительно улучшаются.

Формула изобретения

Трехфазный стабилизатор переменного тока, содержащий трехфазный трансформатор, 25 каждая из первичных обмоток которого соединена одним выводом с соответствующим входным выводом, а каждая из вторичных обмоток соединена с выходными выводами, и трехфазный мостовой выпрямитель, к выходу

30 которого подключен управляемый ключевой регулирующий элемент, отл и ч а ющи и с я тем, что, с целью улучшения формы выходного напряжения и динамических свойств стабилизатора, каждая из первичных обмоток

35 трехфазного трансформатора зашунтирована соответствующи м дополнительно введенным конденсатором и другим выводом через соответствующий дополнительно введенный дроссель соединена с одним из входов трех40 фазного мостового выпрямителя, а между каждым из входных выводов и соответствующей точкой соединения дросселя и входа трехфазного мостового выпрямителя включены дополнительно введенные встречно-парал45 лельно соединенные тиристоры, управляющими входами подключенные к блоку синхронизации.

586436

Составитсль С. Горбачева

Редактор Б. Левятов Техред А. Камышникова Корректор Л. Котова

Заказ 2924/12 Изд. № 1031 Тираж 1109 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2