Умножитель переменного и постоянного тока

 

11Ц 605297

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.09.71 (21) 1700562/24-07 с присоединением заявки № 1700690/07 (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.78. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 24.04.78 (51) М, Кл. Н 02М 7/10

Госуларстееииый комитет

Совета Министров СССР па оеаем изобретений н открытий (53) УДК 621.314.69 (088.8) (72) Автор изобретения

Г. И. Китаев (71) Заявитель (54) УМНОЖИТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО И ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к устройствам для преобразования .переменного и постоянного тока в постоянный ток большей величины и может использоваться в качестве источника питания низкоомной.нагрузки, требующей стабилизации тока, например в плазматронах, гальванических ваннах. Наибольшая эффективность использования изобретения — в сверхпроводящих индуктивных накопителях.

Известен умножитель тока, содержащий выпрямитель и реактор (1).

Известен также умножитель тока (2), содержащий две цепи из последовательно соединенных реакторов, связанных с выводами для источника питания, и с цепью встречно включенных вентилей. С источником питания цепи реакторов соединены непосредственно. Каждые два вентиля шунтируют один реактор.

В известных умножителях тока непосредственное соединение реакторных цепей с источником .питания снижает коэффициент умножения тока, поскольку в половине из всех реакторов меняется направление тока. Это также приводит к повышенной пульсации тока.

С целью устранения указанных недостатков предлагается умножитель тока, содержащий две цепи из последовательно соединенных реакторов, подсоед|иненных к источнику питания посредством вентилей, а сами реакторные цепи соединены двумя цепями из встречно включспных вентилей, каждые два из которых шунтируют два реактора каждой цепи. Для умножения постоянного тока каждая цепь реакторов подсоедпнена к каждому полюсу питания через поочередно работающие коммутирующие элементы, например встречно включенные управляемые вентили.

Для использования умножителя тока в качестве инвертора тока, т. е. в обратимом рсжиме, реакторные цепи соединяют управляемыс вентили. Для повышения мощности умножителя и дальнейшего снижения пульсации тока питание осуществляется многофазным током прп параллельном соединении на

15 нагрузке.

Такое выполненье умножителя тока обеспечивает в каждом реакторе одно постоянное направление тока, что позволяет существенно увеличить степень использования энергии, на20 копленной в реакторах, т. е. увеличить коэффициент умножения и уменьшить пульсацию.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого умножителя тока.

Умчожитель содержит цепь из реакторов 1

25 и 2 и цепь пз реакторов 3 и 4.

Цепи подсоединены к источнику питания через вснтил.. 5 н 6, 7 и 8 и через клеммы 9 и

10. Между собой реакторные цепи соединены цспями пз вентилей 11 — 14. Нагрузка 15 под30 ключсна к клеммам 16 и 17, 5

На фиг, 2 показана схема умножителя тока в трехфазном исполнении.

Клеммы 18 — 23, подсоединенные в цепь lleременного тока, являются входными клеммами трех однофазных умножителей. Нагрузка

15 параллельно соединена с выходом трех умножителей.

Умножитель тока, показанный на фиг. 3, содержит две цепи реакторов 24, 25 и 26, 27, каждая из которых подсоединена к одному полюсу питания постоянным током на клеммы

28 и 29 соответственно через коммутирующие элементы, например управляемые вентили 30, 31 и 32, 33.

Соединение реакторных цепей между собой и подключение нагрузки выполнено так же, как в умножителе на фиг. 1.

Умножение выпрямленного тока в умножи= теле (фиг. 1) осуществляется следующим обр азом.

При по".î>êèòåëüíîé полуволне переменного тока ток проходит с клеммы 9 через вентиль

5, реактор 1, нагрузку 15, реактор 4 и вентиль 8 на клемму 10.

Прп другой полуволче ток проходит по аналогичным элементам в такой же цепи: вентиль 7, реактор 2, нагрузка 15, реактор 3 и вен-.иль 6. Но в этом случае через чагрузку дополнительно будет протекать ток от реактора 1 чсрсз вентиль 11 и ток от реактора 4 через вентиль 14 и ток в нагрузке увеличивается в несколько раз за счет использования энергии, запасенной в реакторах.

Умножитель на фиг. 1 обладает свойством обратимости, т. е. может стать ннвертором тока. Для этого источник питания постоянным током подключается к клеммам 16, 17, а вентили 11 — 14 должны быть управляемыми с соотвстствуIolIll,MII коммутирующими устройствами.

Умножение тока в трехфазных умножителях (фиг. 2), а также инвертирование осуществляется аналогичным образом. Причем коэффициент умножения увеличивается пропорционально числу фаз, которых может быть любое число.

Зо

4

Умиожение постоянного тока в умножителе на фиг. 3 достигается периодической работой управляемых вентилей, с помощью которых подается ток в реакторы для пополнения запаса электромагнитной энергии.

Использование умножителя тока обеспечи= вает выпрямление переменного тока с увеличением в несколько раз тока в нагрузке по сравнению с потребляемым током. Например, умножитель тока, показанный на фиг. 1, при экспериментальной проверке дал увеличение тока в нагрузке в 3,5 раза при отсутствии практически пульсации тока. Коэффициент умножения трехфазного устройства будет больше в 3 раза. Выпрямление с умножением тока в нагрузке позволяет облегчить конструкцию преобразовательных трансформаторов.

Ф ор мул а изо бр етен ия

1. Умножитель переменного и постоянного тока, содержащий две цепи из реакторов, связанных с выводами для источника питания и с цепью встречно включенных вентилей, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения коэффициента умножения и уменьшения пульсации тока, он снабжен второй цепью встречно включенных вентилей, а каждый реактор включен между точками соединения одноименных электродов смежных вентилей каждой из цепей, образованных встречно включенными вентилями.

2. Умножитель по п. 1, о тл и ч а ю щи и ся тем, что, с целью и спользования его для умножения постоянного тока, каждая цепь реакторов подсоединена к каждому выводу для источника питания через встречно включенные управляемые вентили.

3. Умножитель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью использования его в качестве инвертора тока, в качестве вентилей использованы управляемые ключи.

Источники информации, приня тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 165500, кл. Н 02М 7/10, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР ¹ 165226, кл. Н 02М 7/10, 1963.

605297

О"о е .у

Заказ 919/10 Изд. ¹ 409 Тираж 892

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

I 1 .од пи свое

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель А. Борзиков

Редактор H. Старикова Тсхред A. Камышникова Корректоры: И, Позняковская и Л. Брахнина