Управляемое выпрямительное устройство

150548 Класс 21 д, 12 оз СССР Гф Ь.,;З-. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ цппа9 Подписн О. А. Маевский РАВЛЯЕМОЕ ВЫПРЯМИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВЗаявлено 16 октября 958 г. за609718/24 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СГС 1Опубликовано в ссБюллетене изобретений19 за 1962 г. При глубоком регулировании управляемых выпрямительных устройств значительно ухудшаются к.п.д. и коэффициент мощности преобразовательной установки, причем последний пропорционален степени снижения выпрямленного напряжения,Для улучшения к.п.д. и коэффициента мощности подобных устройств, например трехфазных, предлагается встречно по отношению " вентилю в цепь каждой фазы включить дополнительно неуправляемый однополупериодный выпрямитель и параллельно указанному вентилю присоединить дроссель в каждой фазе и источник управляющего напряжения, имеющий общую точку с нагрузкой.На фиг. 1 показана принципиальная схема предлагаемого выпря. мительного устройства в однофазном исполнении; на фиг. 2 - соответствующие кривые токов и напряжений; на фиг. 3 - принципиальная схема трехфазного выпрямительного устройства; на фиг. 4 - соответствующие этой последней схеме кривые токов и напряжений.Через управляемый вентиль В (фиг, 1) могут одновременно протекать два тока - в проводящем направлении ток й от источника малого напряжения У 1 постоянного тока и в непроводящем направлении - навстречу прямому току - ток 2 от однофазного однополупериодного вьгпрямителя, состоящего из источника э.д.с. переменного тока высокого напряжения У 2 и выпрямителя В 2, который через полезную нагрузку Йн соединяется с вентилем Вк Если управляющее напряжение постоянного тока равно нулю, то ток через полезную нагрузку Рн практически не протекает, так как через вентиль В 1 в непроводяшем направлении он пройти не может, и в цепи управляющего напряжения постоянного тока однополупериодный ток ограничивается ипдуктивностью дросселя 1, до весьма малого значения.Если теперь увеличивать управляющее напряжение Ы постоянного тока, то через вентиль В в проводящем направлении начнетпротекать ток й, и одновременно навстречу этому току в период поло жительной полуволны однофазного выпрямителя начнут протекать импульсы токапроходящие через нагрузку Лн и вызывающие на ней появление выпрямленного напряжения У,. Импульсы тока , нарастая до величины тока и, уменьшают ток вентиля В до нуля, вследствие чего этот ток имеет также вид импульсов гь, изображенных на фиг. 2.Изменяя величину управляющего напряжения У, от нуля до прсдельного значения, можно изменять в этих же пределах амплитуду импульсов токаи, следовательно, величину напряжения Уп на нагрузке Ябуричем эта величина в десятки или сотни раз больше величины управляющего напряжения, вследствие чего мощность управления во столько же раз меньше мощности на полезной нагрузке, и с этой точки зрения предлагаемое устройство может рассматриваться как мощнай силнель напряжения с весьма большим коэффициентом усиления.На фиг. 2 приведены кривые тока однофазного выпрямителя, из которых следует, что управляющий диод действует как ограничитель тока, отсекая верхнюю часть Волны тока однофазного выпрямителяНаибольпее управляющее напряжение Уь обеспечивающее максимальное напряжение на нагрузке, должно иметь величину, равную сумме прямого падения в вентиле и падения напряжения в активном сопротивлении дросселя при протекании через вентиль В номинального тока. Соответствующее этому току максимальное напряжение Уп на нагрузке Р,.1 определится амплитудой напряжения У, которое не должно превышать максимального обратного напряжения вентиля ВьВ современных плоскостных полупроводниковых диодах для выпрямления переменного тока соотношение прямого падения и амплитуды обратного напояжения достигает величины порядка 200+ 1200. Это отношение характеризует предельное отношение управляемого напряжения 0 к управляющему напряжению Ы, и если управляемый вентиль рассматривать как усилю ель постоянного тока, то он определяет его предельный коэффициент усиления, достигаемый в одном каскаде.Как показывает фиг. Р, напряжение на нагрузке без применения фильтров имеет форму импульсов, Чтобы получить постоянное по величине напряжение Унеобходимо применять многофазные выпрямительные устройс гва.На фиг, 3 приведена схема трехфазного выпрямительного устройства, скомпонованного из трех однофазных вентилей В 1, В" и В".ь каждый из которых проводит одну третью часть тока 3 и действует аналогично однофазному выпрямителю. Неуправляемые выпрямители В В" и В"2 и соответствующие дроссели 1,ь 1. и 1, включены в соответствующие фазы.На фиг, 3 сплошными линиями показан трансформаторный вариант питания неуправляемых выпрямителей, пунктирными линиями - бестрансформаторный вариант питания этих выпрямителей.На фиг. 4 - - сф 1, со 2, Ц, и Уф, (lф 2, С/фз - обозначают токи и напряжения в выпрямителях В В"2 и В", соответствующих фаз.Высокое значение коэффициента мощности предлагаемого устройсзва на всем диапазоне управления обусловлено тем, что регулирование напряжения происходиг зч счет отсечки верхней части волны тока выпрямителя без ее смещения, Поэтому форма тока в каждой фазе150548 гри управлении остается прямоугольной и по отношению к анодному напряжению не смещается, вследствие чего коэффициенты сдвига, искажения и мощности на всем диапазоне управления. остаются постоянными, равными предельному значению, которое имеет место при неуправляемом выпрямлении.Идеально сглаженная форма напряжения Ун на нагрузке обусловлена тем, что регулирующий вентиль работает как ограничитель тока и исключает необходимость применения сглаживающих дросселей и фильтров, что упрощает и удешевляет установку.Предмет из о б р етен и яУправляемое выпрямительное устройство, например трехфазнос, отличающееся тем, что, с целью повышения коэффициента мощности, встречно по отношению к вентилю в цепь каждой фазы вкл 1 очен дополнительно неуправляемый однополупериодный выпрямитель и параллельно указанному вентилю присоединены дроссель в каждой фазе и источник управляющего напряжения, имеющий общую точку с нагрузкой.Х