412658

ОПИСАНИЕ 412658ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских РеспубликЗависимое от авт. свидетельства-Заявлено 24,Ч.1971 ( 166482/24-7) М. Кл. Н 02 тп 1/14 с присоединением заявки остдарствееы коиитетСавета Минкстрае СССРво делам кзобретеайи вткрытый иоритет -Опубликовано 25,1,1974. БюллетеньДата опубликования описания 15.Х,197 К 621.314.5, Н, Бродовский, Б. Н. Каржаво явитель СГЛАЖИВАЮЩИЙ ФИЛЬТР ОДНОФАЗНОГ ВЫПРЯМИТЕЛЯтор ,;обмотке ссельсломбмот- зо Известны схемы фильтров, предназначеные для сглаживания пульсаций напряжения, выпрямленного по однофазпой (мостовой или двухполупериодной) схеме, обеспечивающие достаточно эффективное сглаживание, 5 например, ЕС-фильтр.Однако ток, потребляемый 1,С-фильтром от сети переменного напряжения, содержит значительные по величине высшие гармонические, что при питании от сети ограниченной мощности приводит к искажению формы напряжения. При этом уменьшение пульсаций выпрямленного тока сопровождается ростом высших гармоник в кривой потребляемого тока, который при идеальном сглаживании пульсаций приобретает прямоугольную форму,Цель изобретения - уменьшение содержания высших гармоник в кривой потребляемого тока при питании от однофазного мостового или двухполупериодного выпрямителя и увеличение выходного напряжения.На фиг. 1 дана блок-схема схлаживающего фильтра однофазнаго выпрямителя; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы напряжений и токов.Сглаживающий фильтр содержит дро 1, имеющий две обмотки с равным чи витков, и диоды 2, 8 и 4, имеющие две о ки с равным числом витков, причем об соединяются последовательно согласно черездиод 3, а начала и концы обмоток соединяются между собой через диоды 2 и 4 соответственно. В процессе работы фильтра происходит периодическое переключение обмоток с последовательного соедпнеия на параллельное (также согласное). При этом ток,потребляемый от сети переменного напряжения, приобретает ступенчатую форму, что иобеспечивает снижение содержания высшихгармоник.На диаграммах (см, фиг. 2 и 3) принятыследующие обозначения:а - напряжение на входе фильтра Уан напряжение нагрузки Ут,б - выпрямленный ток а и ток нагрузки Гд,в - ток через кондепсаг - напряжение на дросселяУ д - ток 1 , потребляемый от сети переменного напряжения.Фильтр работает следующим образом.До тех пор, пока мгновенное значение напряжения Уа остается меньше напряжения нагрузки Кт (фиг. 2, а), диоды 2 и 4 остаются закрытыми, а диод 3 - открытым, благодаря чему обмотки дросселя оказываются включенными последовательно (О ( а 1 ( а 0). Ток 1 а поддерживается дросселем на некото412658 ром постоянном уровне 1 12, который определяется сопротивлением нагрузки. Полярность напряжения на обмотках дросселя показана на фиг. 1 без скобок,Продолжая расти, Уь прй Ы = а, сравнивается с У, а затем и превышает его. При атом полярность напряжения на обмотках дросселя меняется на обратную (показана в скобках), диоды 2 и 4 открываются, а 3 загкрывается. Благодаря этому происходит переключение обмоток дросселя на параллельное (согласное) соединение. При этом эффективное число витков дросселя уменьшается вдвое, а его индуктивность Епропорциональная квадрату числа витков, - в четыре раза.Ток 1 ь приобретает ступенчатую форму (фиг. 2,б), причем через нагрузку протекает постоянный ток, величина которого опреде,ляется как Уд - )/ 2 0 я и я, = У,ф )Г 2 з 1 п 4636,где Уэф - эффективное значение напряже 5ния питания выпрямителя.Для ЕС-фильтра и, = 2 2 О,ф =. 0,9 и, 2 г 2 т Из сопоставления выражений для Увидно, что предлагаемый фильтр позволяет повысить величину выпрямленного напряжения примерно на 15 О 1 О по сравнению с ЕС-фильт ром. Отношение выпрямленного напряжения кдействующему значению переменного напряжения близко к единице:" =103эф 20 1 а 1,1 2 п + 2 ) 1 гп ()оВлияние прямого падения напряжения надиодах и активного сопротивления дросселя еще более приближает это соотношение к 1.25 а переменная составляющая тока 1, компенсируется конденсатором о (фиг, 2, в).Ток- , потребляемый от сети переменного напряжения, также приобретает ступенчатую форму (фиг. 2,д) с углом а, = 4636.Разложение кривой тока в,гармонический ряд при данном значении угла ао позволяет заключить, что по сравнению с током прямоугольной формы относительное содержание высших гармонических, наиболее сильно выраженных в прямоугольном токе - 3-й и О-й - уменьшено в 6,9 и в 4,2 раза соответственно, Значительно ослаблена также 11-я гармоника. Некоторое увеличение 7-й и 9-й гармоник (в среднем на 10%) не представляет большой опасности ввиду их абсолютной малости, Таким образом, предлагаемый фильтр позволяет значительно улучшить форму тока, потребляемого из сети переменного напряжения.Средняя величина выпрямленного напряжения может быть вычислена следующим образом; Предмет изобретения Сглаживающий фильтр однофазного выпрямителя, содержащий дроссель с двумя обмотками, имеющими одинаковое число витков, конденсатора и диодов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения содержания высших гармоник в кривой потребляемого выпрямителем тока и увеличения выходного напряжения, начало первой обмотки соединено с положительной шиной выпрямителя и через диод, включенный в прямом направлении - с началом второй обмотки, конец пер О вой обмотки через второй диод, включенныйв прямом направлении, соединен с началом второй обмотки и, через третий диод, включенный в прямом направлении - с выходом фильтра, к которому подсоединены конец вто рой обмотки и одна обкладка конденсатора,вторая обкладка которого подключена к отрицательной шине выпрямителя.412658 оставитель В. СамвелоТехред Л. Богданова на 20 Тираж 734 о комитета Совета Мини обретений и открытий , Раушская наб., д, 4/5 ов СС ип. Харьк. ф Редактор О, КуЗаказ 1220/211ЦНИ Изд.4 И Государственног по делам из Москва, Ж