Ключевой стабилизатор выпрямлен-ного напряжения

О П И С А Н И Е п)836627ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскииСоцивяистическинРеспублик(5)М. Кл,6 05 Г /56 Эвударотвенный квинтет СЕСР Во деном изобретений и открытий(53) УДК 621,316. 722 1(088 8) Дата опубликования описания 08,06.81) Заявитель ЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР ВЫПРЯМЛЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ 4 Изобретение относится к области регулирования выходного напряжения управляемых выпрямителей переменного тока и касается. вопроса ключевой стабилизации среднего значения напряжения на нагрузке, в частности вопро са улучшения качества выпрямленного напряжения.Известны ключевые стабилизаторы выпрямленного напряжения (КСВН), содержащие управляемый выпрямитель иа тиристорах, включенный между источником и нагрузкой 1.Недостатком такого КСВН является низкое качество выпрямленного тока.15Известны также КСВН, содержащие тиристорный управляемый выпрямитель, входные зажимы которого соединены с источником непосредственно, а выходные клеммы подключены к сопротивлению нагрузки через обмотку линейного дросселя, сглаживающего волнистость выпрямленного тока 2 . Однако применение одного сглаживающего дросселя не обеспечивает высокого качества напряжения на нагрузке, а энергетические показатели устройства имеют низкое значение из-за того, что дроссель, сглаживающий выпрямленный ток, нагружает источник реактивной составляющей тока. Это, уменьшая коэффициент мощности источника, ухудшает энергетические показатели устройства в целом.Наиболее близким по технической сущности к предложенному стабилизатору является ключевой стабилизатор выпрямленного напряжения, содержащий управляемый трехфазный мостовой выпрямитель, к выходу которого подключен Г-образный сглаживающий 1.С-фильтр С 33Недостатком этого устройства является относительно низкое качество выпрямленного напряжения, особенно при малых значениях сопротивления нагрузки, когда ток заряда конденсатора фильтра ограничен индуктивным сопро 3 83662 тивлением дросселя, уменьшающего ско.рость передачи энергии источника .в нагрузку. Кроме того, оно имеет невысокие энергетические показатели, обусловленные реактивной составляю"5 щей тока, потребляемого от источника.Цель изобретения - улучшение качества выпрямленного напряжения и энергетических показателей.Достигается это тем, что в стабилизатор дополнительно введен тиристор, а линейный дроссель фильтра снабжен второй обмоткой, которая одним концом подключена к положительному выводу выпрямителя, а другим соединена с катодом упомянутого тиристора, анол которого подключен к отрицательному выводу выпрямителя.На чертеже показана схема предложенного устройства.Управляемый выпрямитель 1 на тиристорах, соединенных по схеме моста, зажимы 2, 3 и 4 входных диагоналей которого образуют входные клеммы для соединения с трехфазным источником переменного тока (на схеме не показан). Положительная 5 и отрицательная 6 выходные клеммы служат для подключения сопротивления 7 нагрузки, по" требляющей ток КСВН. Этот ток сглаживается фильтром нижних частот, который представляет собой цепочку из соединенных последовательно обмотки 8 линейного дросселя и конденсатора 9, обкладки которого соединены с выходными клеммами КСВН. Напряжение на выходных и входных клеммах стабилизатора контролирует блок 10 контроля напряжения и фазового управления тиристорами. 40Дополнительные тиристор 11 и обмотка 12 линейного дросселя, соединенные в последовательную ячейку, подключены к выходным зажимам мостоЭвого выпрямителя 1.45Стабилизатор работает в режиме выпрямлвния и сглаживания тока источникаСреднее значение выпрямленноготока регулируется с помощью блока 1 О,управляющего тиристорами, угол проводимости которых определяет величинутока (напряжения) в нагрузке.Ток мостового выпрямителя 1, протекая по обмотке 8 дросселя, разветвляется по двум цепям: он подзаряжает 55конденсатор 9, а также питает сопротивление 7 нагрузки. При прохождениитока по обмотке 8 дросселя в последнем запасается энергия,.пропорциональ 7 фная его индуктивности и квадрату мгновенного значения тока, Ток, потребляемый от источника при открытых тиристорах моста, пропорционален напряжению источника, изменяющемуся с периодом 60 эл.град,: от минимума домаксимума, а затем вновь до минимума.Поэтому ток нагрузки (а соответственно и в обмотке 8 дросселя) вначалерастет, а затем достигает максимума.При уменьшении мгновенного значениятока источника энергия, запасеннаядросселем (эа счет ЭДС самоиндукции,стремящейся поддержать ток в дросселе неизменным), обеспечивает протекание тока по цепи: обмотка 8 дросселяклемма 5 - сопротивление 7 - клемма6 - выпрямитель 1 - источник - выпрямитель 1 - обмотка 8 дросселя, еслитиристор 11 заперт. Если сигналомблока тиристор 11 открыт, то энергия дросселя обеспечивает прохождение тока по цепи: обмотка 8 дросселяклемма 5 - сопротивление 7 - клем-.,ма 6 - тиристор 11 - обмотка 12обмотка 8,Если обмотки 8 и 12 дросселя включены согласно, а тиристор 11 открыти проводит ток, положительное значение напряжения обмотки 8 прикладывается к клемме 5, а обмотки 12 - кположительному зажиму выпрямителяв результате чего вентили моста запираются, а ток источника в нагрузкуне передается до тех пор, пока мгновенное значение выпрямленного напряжения не превысит напряженияна ячейке: тиристор 11 - обмотка 12. Поэтому в следующем периоде изменения выпрямленного мостом тока процессы повторяются аналогично рассмотренным, аэнергия источника, передаваемая в нагрузку, вначале. увеличивается, а также запасается в поле дросселя, и впоследующем уменьшается до нуля, когда дроссель осуществляет отдачу энергии в нагрузку через ячейку: тиристор 11 - обмотка 12.Если тиристор 11 закрыт, то энергия, запасенная дросселем, передается в нагрузку через открытые вентили выпрямителя 1 и источник.Таким образом, снабжение КСВН дополнительным тиристором, а дросселя фильтра обмоткой, образующей с этим тиристором последовательную ячейку, шунтирующую выходные зажимы выпрями- тельного моста, обеспечивает улучше5 836627 бние качества выпрямленного напряже- ному выводу выпрямителя, а другимния и энергетических показателей уст- соединена с катодом упомянутого тнройства. ристора, анод которого подключен котрицательному выводу выпрямителя.Источники информации,Формула изобретения принятые во внимание при экспертизе1, Лекоргийс Ж. Управляемые элекКлючевой стабилизатор выпрямленно- трические вентили и их применение.го напряжения, содержащий управляе-Пер. с франц., -М., Энергия, 1971,мый трехфазный мостовой выпрямитель, 1 О рис, 3-8, с. 245.к выходу которого подключен Г-об. Полупроводниковые выпрямители.разный сглаживающий 1.С-фильтр, о т- Беркович Е. И. и др. Под ред.л и ч а ю щ и й с я тем, что, с Ф. И. Ковалева и Г, П. Мостковой,целью улучшения. качества выпрямлен-е изд., переработ.-М.; Энергия,ного напряжения и энергетических по 1978, рис. 3-6, с. 133.казателей, дополнительно введен ти. Справочник по преобразовательристор, а линейный дроссель фильтра ной технике. Под ред. И. И. Чиженко.снабжен второй обмоткой,.которая од Киев; Техника, 1978, рис. 8-37,ним концом подключена к положитель- с. 416 (прототип),5/37Тираж 940 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений н 113035, Москва Ж, РаувПодписное митета СССР гкрытий ская наб. д. 4/Заказ Филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель А, Кирилловактор Т,Загребельная Техред М.Голинка Корректо .С. Шекмар311