Выпрямитель

пп 54706 Союз Советских Социалистических РеспубликДополнительное к авт. свид М 7/06 л,22) Заявлено 19.02,70 (21 с присоединением зая 5263 01405261/О Государственный комите Совета Министров ССС 23) ПриоритетОпубликовано 15.02,77, БюллетеньДата опубликования описания 28.03.7 3) УДК 621 314 63(088,8) по делам изобретении и открытийАвторыизобрстени Ю. ев и А. Г. Виленкин 71) Заявит 54) ВЪПРЯМИ кже однофазныемители со среднэтих выпрямите,ициент повышенансформатора,двухполупей точкой 121,ей являютсяия расчетной го большой Известны тариодные выпряНедостаткамивысокий коэффмощности тробъем и вес. Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках электропитания электрической и радиоэлектронной аппаратуры.Известны многофазные выпрямители с индуктивным или индуктивно-емкостным фильтром, выполненные, например, по трехфазной схеме со средней точкой 11. Однако такие выпрямители имеют низкий коэффициент использования трансформатора и вынужденное намагничивание его магнитопровода, которое требует увеличения сечения магнитопровода и, следовательно, дальнейшего повышения расчетной мощности трансформатора, а также приводит к увеличению его магнитных полей рассеяния, которые могут влиять на работу чувствительных элементов аппаратуры, Кроме того, при создании мощных выпрямителей изготовление дросселя фильтра на большой ток нагрузки представляет определенные технологические трудности, так как намотку катушки приходится производить шиной большого сечения. Для уменьшения объема и веса трансформатора и устранения вынужденного подмагничивания его магнитопровода в предлагаемый выпрямитель дополнительно введены5 сглаживающие дроссели, число которых вместе с указанным равно числу выводов вторичных обмоток трансформатора, подключенныек каждому выводу этих обмоток, при этом катоды вентилей н другие выводы дросселей1 О объединены в две общие точки, между которыми включена нагрузка,На фиг. 1 изображена схема описываемогооднофазного выпрямителя; на фиг. 2 - схематрехфазного выпрямителя,Гб Выпрямитель (см. фиг. 1) содержит трансформатор 1, к выводам вторичной обмотки которого анодами подключены вентили 2 и 3 идроссели 4 и 5. При этом вторые выводы дросселей 4 и 5 и катоды вентилей 2 и 3 объедине 2 о ны в две общие точки, между которыми включены конденсатор 6 и нагрузка 7,Выпрямитель (см. фиг. 2) содержит трансформатор 8, к выводам вторичной обмотки которого анодами подключены вентили 9 - 11 идроссели 12 - 14, Вторые выводы дросселей икатоды вентилей объединены в две общие точки, к которым подключены конденсатор 15 инагрузка 16.Выпрямитель, изображенный на фиг, 1, ра 30 ботает следующим образом, 54701610 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3При положительной полуволне напряжения во вторичной обмотке трансформатора 1 вентиль 2 открыт, а вентиль 3 заперт. Ток нагрузки протекает через открытый вентиль и оба дросселя 4 и 5, При отрицательной полу- волне вентиль 2 заперт и ток нагрузки протекает через вентиль 3, Эффективное значение тока во вторичной обмотке трансформатора равно половине тока нагрузки (при условии, что индуктивность дросселей имеет достаточную величину и изменениями тока в них можно пренебречь). Коэффициент повышения расчетной мощности предлагаемого выпрямителя равен 1,11 (как у мостовой схемы).Предлагаемый однофазный выпрямитель может быть выполнен также управляемым. Для этого неуправляемые вентили должны быть заменены тиристорами.Выпрямитель (см. фиг. 2) в любой момент времени открыт, и ток проводит тот вентиль, потенциал анода которого выше потенциалов анодов других вентилей по отношению к нулевой точке вторичных обмоток трансформатора 8. Напряжение вторичной обмотки, в цепи которой находится проводящий вентиль, в это время является положительным и наибольшим по сравнению с напряжением других вторичных обмоток.Остальные вентили в это время проводить не могут, так как потенциалы их анодов ниже общего потенциала катодов. Коммутация тока с одного вентиля на следующий происходит в моменты пересечения положительных полусинусоид напряжения, т, е. каждый вентиль проводит ток в течение одной трети периода.Выпрямленный ток, протекающий через нагрузку 16, складывается из чередующихся анодных токов вентилей 9 - 11. Следовательно, максимальное значение тока вентиля равно току нагрузки, а его среднее значение - одной трети тока нагрузки,При рассмотрении работы выпрямителя предполагают, что индуктивность сглаживающих дросселей имеет достаточно большую величину и токи дросселей и анодные токи сохраняют неизменное значение, а кривая выпрямительного тока является идеально сглаженной. Тогда через каждый дроссель протекает постоянный ток, который в любой момент времени равен одной трети тока нагрузки.Ток вторичной обмотки равен 2/3 тока нагрузки, когда вентиль, включенный в ее цепь, проводит, т. е. в течение одной трети перио 4да, и 1/3 тока нагрузки, когда вентиль находится в непроводящем состоянии, т. е. в течение двух третей периода.Действующее значение тока вторичной обмотки трансформатора равно 2/3 тока нагрузки, а постоянная составляющая равна нулю. Действующее значение напряжения вторичной обмотки равно 0,855 от величины выпрямленного напряжения.Коэффициент использования трансформатора для предлагаемого выпрямителя без потерь равен 0,83, тогда как для трехфазного выпрямителя со средней точкой при соединении вторичных обмоток в звезду коэффициент использования трансформатора равен 0,745, а при соединении вторичных обмоток в зигзаг - 0,685, Предлагаемый выпрямитель, выполненный по шестифазной схеме, имеет коэффициент использования трансформатора 0,9.Частота основной гармоники напряжения пульсаций на выходе выпрямителя в три раза больше частоты питающей сети, так как все низшие гармоники напряжения взаимно компенсируются вследствие сдвига по фазе напряжений вторичных обмоток.Предлагаемый многофазный выпрямитель может быть выполнен также управляемым, Для этого неуправляемые вентили должны быть заменены управляемыми, например тиристорами. Формула изобретенияВыпрямитель, содержащий трансформатор, вентили, подключенные анодами к каждому выводу вторичных обмоток трансформатора, и сглаживающий дроссель, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения объема и веса трансформатора и устранения вынужденного подмагничивания его магнитопровода, в него дополнительно введены сглаживающие дроссели, число которых вместе с указанным равно числу выводов вторичных обмоток трансформатора, подключенные к каждому выводу этих обмоток, при этом катоды вентилей и другие выводы дросселей объединены в две общие точки, мекду которыми включена нагрузка.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Г, С. Векслер и Я. И, Тетельбаум Электропитание радиоустройств, изд. Техника, с. 56 - 67, 181.2. Полупроводниковые выпрямители под ред. Ф, И. Ковалева и Г. П. Мостковой, изд. Энергия, с. 120 - 124.547016 фиг. Г Составитель В. Кузиецо сдактор А. Пейсоченко Текрсд Т. Гревцова Корректор Л, Деиискина За ав 361111 ИИ И 1 одиисноов ГССР пография, ир. Сапунова Изд, М 9 яра 1 осударствсииого комитета Советаио делам ивойрстсиий и откры 3035, Москва, )К, Раушская на 899