Управляемый выпрямитель

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

««964914 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20. 05. 81 (21) 32904б 3/24-07 с присоединением заявки.««в (23)Приоритет

Опубликовано 07. 10.82 . Бюллетень р«е 37 (51)M. Кл.

Н 02 М 7/12

3ЬеударстванныИ кичнтвт

СССР

IIo делен иеебрвтевкх н открытий (53) УДК 621.З14, .6 (088. 8) Дата опубликования описания 09. 10 . 82 (72) Авторы изобретения

С.Г. Обухов, Е.Е. Чаплыгин, ф.B. П ффК4ЯКВЖйнеев

8@И4% -Йволю и

БИБЛИО 1. " <==Московский ордена Ленина и ордена энергетический инстит (7l) Заявитель (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ

Изобретение относится к преобра-. зовательной технике и предназначено для питания потребителей постоянным током, Известны управляемые выпрямители, 5 состоящие из управляемых вентильных комплектов, связанных с питающей сетью черезов-фазный параметрический источник тока ° Такой выпрямитель обеспечивает токовый характер внешней ха- 1в рактеристики, устойчивость к коротким замыканиям в нагрузке, имеет высокий коэффициент мощности и позволя" ет регулировать ток в нагрузке широтным способом «» 11.

Однако это устройство содержит . большое количество управляемых вентилей, что усложняет блок управления ими °

Наиболее близок к изобретению вы- 20 прямитель, состоящий из тт однофазных управляемых вентильных мостов, подклю-. ченных в параллель к общей нагрузю ке. В диагональ каждого из мостов включены фазные обмотки трансформатора т «-фазного параметрического источника тока. Устройство позволяет дискретно изменять амплитуду выходно; го тока и регулировать его широтными способами (2).

Недостатками устройства являются большое число управляемых вентилей и в связи с этим, сложность узла управления.

Цель изобретения " упрощение путем снижения числа управляемых венти- лей, Эта цель достигается тем, что в -, управляемый выпрямитель, содержащий блок управления, тю-фазный параметрический источник тока, подключенный к первичным обмоткам трансформатора, каждая из. вторичных обмоток которого подключена к диагонали одного из и однофазных вентильных мостов, объединенные аноды которых образую один вы3 9649 ходной вывод, а объединенные катодыдругой выходной вывод, введены 2 М вентилей, образующих две кольцевые схемы, общие точки соединения вентилей каждой из которых подключены к соответствующим концам и началам вто-., ! ричных обмоток трансформатора, причем .однофазные вентильные мосты выполнены на неуправляемых, вентилях.

71а фиг. 1 приведена схема управля- в емого выпрямителя при w = 3; на фиг.2 . приведены временные диаграммы, поясняющие работу схемы.

Схема содержит три однофазных вентильных моста на вентилях 1-12. Вторичные обмотки трансформатора параметрического источника 13 тока подключе" ны к вентилям 14-19, образующим две

Кольцевые схемы, соответственно из вентилеи 14, 15 и 16 и 17, 18 и 19.

Кольцевая схема, образованная вентилями 14, 15 и 16, подключена к. началам вторичных обмоток трансформатора и к вентилям 7-12, а другая коль° ° цевая схема, образованная вентиля-ми 17, 18 и 19, подключена к концам вторичных обмоток трансформатора и к вентилям 1-6. Объединенные катоды вентилей 1, 3, 5, 8, 10, 12 образуют один выходной вывод для подключения нагрузки 20, а объединенные аноды вентилей 2, 4, 6, 7, 9, 11 образуют другой выходной вывод. Для управления вентилями 14-19 имеется блок 21 управления.

Работа устройства поясняется временными диаграммами, приведенными на фиг. 2. Для упрощения фазные токи па. раметрического источника тока изобра жены синусоидальными (кривая 22), форму тока нагрузки иллюстрируют кри вые 23, 24, на которых показаны пять уровней среднего значения тока в нагрузке.

При формировании паузы тока в нагрузке (интервал t - t ) в цикли15 ческом рениме сзормируются управляющие импульсы на тиристоры по следующему алгоритму 17,18,14,15, 17, 18, 15, 16 ), (18, 19,,15, 16),118, $19, 17, 16, !»3, 19, 54

17, 14, 153.

В каждом из тактов В 1 и проводят по два вентиля каждой кольцевой схемы, закорачивая параметрический источник 13 тока одновременно работающими вентилями обеих кольцевых схем.

Вентили 1-12 в этом режиме не раб1 тают. В интервале с„- + среднее

14 4 значение тока в нагрузке равно четверти от максимального. В этом режиме на каждом такте 2Ю/9зз (диаграмма

23, режим трехкратной пульсации тока) либо на каждом такте Ж/6п (..:диаграмма 24, режим шестикратной пульсации тока) открываются и проводят три вентиля и два вентиля соответственно по следующим алгоритмам 2, 3, 14, 17

15), (2, 3, 15, 18, 161, Г4, 5, 15, 185 161, t4, 5, 16, 19, 14), Г6, 1, 16, 19, 16), Гб, 1, 14t, 17, 15),...

Е2, 3, ДЗ, 17, 15), Г9 10, 17, 15, 183, Dl, .5, 15, 18, 16З, 11, 12, 18, 16, 193, 16, 1, 16, 19, 14, 47, 8, 19, 14, 173

Остальные вентили находятся под обратным напряжением и не проводят.

Режим половины тока нагрузки от максимального (интервал +.д- Е ) получается путем отпирания на каждом из тактов 2L двух вентилей из любой тройки кольцевой схемы. В этом слуае схема выпрямителя трансформирует я в трехфазную мостовую, а проводящие вентили образуют нулевую шину звезды обмоток трансформатора. Алгоритм переключения вентилей при управлении вентилями 14- 16 следующий Г2, 3, 4, 15, 163, Г3, 4, 5, 15; 16), 4, 5, 6, 16, 14), 55, 6, 1, 16, 14), 6,1,2,14,151, 1,2, 3,14,153.

В этом режиме вентили 7-12 находятся под обратным напряжением и не проводят. В интервале 1 - +y среднее значение тока нагрузки составляет три четверти от максимального. В этом режиме на каждом такте 2 /м (диаграмма 23, режим трехтактной пульсации тока) либо на каждом такте !c/ы (диаграмма 24, режим шестикратной пульсации тока) открывается соответствующий один вентиль. Тогда в каждом из тактов циклически проводят шесть венти.-:

0 лей по следующим алгоритмам 2, 3, 4, 9 10 153» 13, »,5,9, 10, 15), 14, 5,6,11,12,163,$5,6,1,11,12, 143 16,1,2,7,8,14), tl,2, 3, 7 8, 15J... (2,3,4,9,,)0, 15

С9; 10, 11, 4, 5, 18),Г», 52 62 111

12, 16); 111, 12, 7, 6, 1, 19), Гб, 1, 2, 7, 8, 14) 7 Е7э 82 9, 2У 3, 17).,7

Полный (максимальный) ток нагрузки (интервал 1, .- ) получается путем снятия импульсов управления со

1 всех вентилей (все вентили выключены).

В этом случае устройство представляет собой три однофазных выпрямительных моста, работающих на общую нагрузку

5,9649 по следующему алгоритму3 3, 4, 5, 9, 10) 113, t<, 5, 6, 10, 11, 123 t5, 7 °

1, 11,12, 7), f6, 1,2, 12,7,8), 1,2,3,7,8,93, (2,3,4,8,9, 103 °

Таким образом, управляемый выпрямитель сохраняет все преимущества прототипа, т.е. токовый характер внешней характеристики, устойчивость к

Коротким замыканиям, высокий коэффи- в циент мощности, позволяет осуществлять как широтный, так и амплитдный методы

1 регулирования тока нагрузки, формировать ток нагрузки и паузу тока с длительностью, кратной как углу ЩЩ так и углу 2 Ti/и При этом устройство содержит меньшее число управляемых вентилей и в связи с этим имеет более простое устройство управления.

Формула изобретения

Управляемый выпрямитель, содержащий блок управления, rn-фазный параметоический источник тока, подключенный И

14 б

k первичным обмоткам трансформатора, каждая из вторичных обмоток которого подключена к диагонали одного из род, нофазных вентильных мостов, объединенные аноды которых образуют один выход-! ной вывод, а объединенные катодыдругой выходной вывод, о т л и ч а ю

Щ и и с я тем, что, с целью упрощения путем уменьшения числа управляемых вентилей, введены,2м вентилей, образующих две кольцевые схемы, общие точки соединения вентилей каждой из которых подключены к соответствующим концам и началам вторичных обмоток трансформатора, причем однофазные вентильные мосты выполнены на неуправляемых вентилях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе в 1. Авторское свидетельство СССР

Ю 554598, кл. Н 02 M 7/02, 1976.

2. Обухов С. Г., Чаплыгин Е.Е. Управление токопараметрическими вентильными преобразователями. - "Электротех" ника", 1980, Р 7, с. 39, рис. 28.

964914

Составитель Е. Иельникова

Редактор Н. Швывкая Texpeg З. Палии Корректор Н. Буряк

Заказ 7Ж/12 Тираж 721, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 1