Устройство для ослабления пульсаций постоянного тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскин

Социалистически к

Республик (и>924804 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 04.10.80 (23) 2988407/24-07 (53)М. Кл.

Н 02 М l/14 с присоединением заявки М

Гаеуааретвсииий квинтет

СССР ве делан нзабретеннй и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.82. Бюллетень,рй 16 . Дата опубликования описания 03.05.82 (53) УДК 621.316 .722.1 (088 8) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСЛАБЛЕНИЯ ПУЛЬСАЦИЙ

ПОСТОЯННСГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам преобразования электрической энергии переменного тока в энергию постоянного тока c .. малым уровнем пульсаций и может быть использовано в устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры подвижных средств, построенных по методу высокочастотного преобразования параметров электроэнергии со звеном постоянного тока, в качестве сетевых выпрямителей. то

Известны устройства электропитания радиоэлектронной аппаратуры, содержащие подключенный к питающей сети трехфазный мостовой выпрямитель.

Достоинством таких устройств является подключение треторазного мостового выпрямителя непосредственно к питающей сети, что позволяет резко улучшить массо-объемные характеристики устройств .

20 электропитания в целом, так как из схемы исключается громоздкий низкочастот ный трансформатор f1), 2

Однако наличие в выпрямленном напряжении пульсаций приводит к необходимости установки фильтров, что ухудшает внешнюю характеристику выпрямителя, или к усложнению схем импульсных стабилизаторов напряжения. Кроме того, существенно искажается форма тока, потребляемого таким выпрямителем из сети.

Известны устройства для выпрямления трехфазного тока, содержащие трансформатор со схемой соединения звезда» треугольник - звезда и два последовательно включенных выпрямителя (2).

Достоинством устройств является уменьшение величины пульсаций, I улучшение внешней характеристики выпрямителя.

Однако такие устройства громоздки из-за наличия низкочастотного трансформатора.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для получения малых пульсаций выходного напряжения

24804 4

3 9 выпрямителя, содержащее многопульсный выпрямитель, подключенный ко вторичным обмоткам трансформатора, и две или несколько групп коммутаторов на полупроводниковых приборах, подключающих в течение каждого полупериода отводы первичной обмотки трансформатора к сети, другие концы первичных обмоток соединены в звезду, а нулевой вывод соединен.с нулевым выводом питающей сети )3).

Устройство обладает малым уровнем пульсаций выпрямленного напряжения, улучшены внешние характеристики выпрямителя.

Недостаток устройства заключается в повышении массо-габаритных показателей, наличии высших гармоник в потребляемом из сети токе.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных и энергетических показателей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для ослабления пульса: ций постоянного тока, содержащее основной трехфазный мостовой выпрямитель, трехфазный трансформатор, первичная обмотка которого соединена в звезду, нулевой вывод которой объединен с нулевым выводом питающей сети, а каждая из фаэ через коммутатор соединена с фазами питающей сети, последовательно с основным трехфазным мостовым выпрямителем включены три вспомогательных мостовых выпрямителя, соединенных параллельно по постоянному току, в диаго наль переменного тока каждого из которых включена вторичная обмотка трех, фазного трансформатора, каждый из коммутаторов выполнен в виде транзистора, включенного в диагональ выпрямительного моста и по цепи управления соединен с специально введенным датчиком тока — усилителем своей фазы, а выходные выводы образованы объединенными катодами основного трехфазного мостового выпрямителя и объединенными анодами вспомогательных мостовых выпрямителей.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - графики, поясняющие работу схемы.

Принципиальная схема содержит питающую сеть 1, выводы фаз которой через датчики тока - усилители 2, подключены к трехфаэному мостовому выпрямителю 3.

К каждой фазе сети подключены через коммутаторы на транзисторах 4, включенных в диагонали выпрямительных мостов

5 и управляемых каждый От датчиков

3S

50 тока - усилителей 2 своей фазы, выводы первичных обмоток трехфазного трансформатора 6, соединенных в звезду, нейтрель которой соединена с нейтралью сети l. К вторичным обмоткам трансформатора 6 подключены вспомогательные мостовые выпрямители 7, соединенные по постоянному току параллельно и подключенные последовательно с основным выпрямителем 3 к нагрузке 8.

На фиг. 2 приведены графики, поясняющие работу схемы. На фиг. 2а приведены графики выпрямленного напряжения основного трехфазного мостового выпрямителя и фазных напряжений сети; на фиг. 2 б — график фазного тока, потребляемого основным трехфазным мостовым выпрямителем; на фиг. 2 в — график фазного тока, потребляемого трехфазным трансформатором; на фиг. 2 г — график выпрямленного напряжения вспомогательных выпрямителей; на фиг. 2д — график напряжения на нагрузке; на фиг. 2е - график суммарного потребляемого из сети фаэного тока.

Устройство работает следующим образом.

В цепи основного выпрямителя 3 фазные токи, потребляемые от сети, протекают в течение 120 эл.град. (фиг. 2б).

Датчики тока - усилители2 вырабатывают импульсы для управления транзисторами 4 таким образом, что они открыты в интервалах полупериода, когда в данной фазе ток основного выпрямителя не протекает, т.е. при углах 0-30 эл. град. и 150-180 эл. град., и закрыты в течение интервала протекания фазного тока основного выпрямителя.

В интервалах 0-30 эл. град. и 150180 эл. град. каждого полупериода в обмотках трансформатора 6 протекают токи (фиг. 2в) и на выходе вспомогательных мостовых выпрямителей 7 формируется напряжение, показанное на фиг. 2 r. Выпрямленные напряжения основного (фит, 2а) и вспомогательных (фиг. 2г) выпрямителей складываются таким образом, что пульсации напряжения на нагрузке (фиг. 2д) существенно уменьшаются. Кроме того, форма фазных токов, потребляемых от сети (фиг. 2е), улучшается, при этом через трансформатор 6 в нагрузку 8 поступает незначительная доля мощнОсти, Применение устройства позволяет существенно расширить область применения неуправляемых мостовых трехфаэных выпрямителей, подключаемых непосред5 92 ственно к питающей сети эа счет уменьшения в несколько раз величины пульсаций напряжения на нагрузке, что значительно улучшает внешнюю характеристику сетевого выпрямителя, и за счет улучшения формы кривой потребляемого иэ сети тока, что повышает коэффициент мощности сетевого выпрямителя. Это достигается введением в схему допол« нительного трехфазного трансформатора и шести выпрямительных мостов, что незначительно увеличивает массу и обьем устройства, так как через эти дополнительные элементы проходит всего около 8% мощности, потребляемой нагрузкой.

Ф о р м у л а и э о бор е т е н и я

4804 6 щ е е с я тем, что, с целью улучшения массо-габаритных и энергетических показателей, последовательно с основным трехфазным мостовым выпрямителем включены три вспомогательных мостовых выпрямителя, соединенных параллельно по постоянному току, в диагональ переменного тока каждого из кс торых включена.вторичная обмотка трехl0 фаэного трднс. форматора, каждый иэ коммутаторов выполнен в виде транзистс» ра, включенного в диагональ выпрямительного моста и по цепи управления соединен с специально введенным дат15 чиком тока — усилителем своей фазы, а выходные выводы образованы объединен- ными катодами основного трехфазного мостового выпрямителя и объединенными анодами вспомогательных мостовых вы20 прям ителей.

Устройство для ослабления пульсаций постоянного тока, содержащее основной трехфазный мостовой выпрямитель, трехфазный трансформатор, первичная обмотка. которого соединена в звезду, ну- 2$ левой вывод которой объединен с нулевым выводом питающей сети, а каждая из фаз через коммутатор соединена с фазами питающей сети, о т л и ч а юИсточники ияформации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 562807, кл. Н 02 М 7/04, 1976.

2. Авторское евидетельство СССР

М 57985, кл. Н 02 М 1/14, 1939.

3. Заявка ФРГ l4 2422196, кл. Н 02 М 1/4, 1976.

924804

Ег

2д

2е

Фиг,2

Составитель Е. Мельникова

Редактор Е. Лушникова Техред И. Гайду Корректор А. Гриценко

Заказ 2834 72 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патенг, r. Ужгород, ул. Проектная, 4