Преобразователь переменного напряжения в постоянное

336696 Союз Советских Социалистических Республик7067/24-07 3 а явлено 25.12,79 (2 нецнем заявк с прцсое3) Приорит Опублико Государственный комитет УДК 621,314.57(088,8) бюллетень Ле 16сания 30.04,82 а но 30.04.82.ликования по делам изобретении и открытий(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕИзобретение относится к преооразовательной технике и может быть использовано в качестве регулируемого преобразователя переменного напряжения в постоянное.Известен целый ряд устройств силовой преобразовательной техники, применяемых для регулировки напряжения, их можно разделить на две группы: устройства, основанные на изменении коэффициента трансформации силового трансформатора, с последним выпрямлецием переменного напряжения 11; устройства мцогофазного выпрямления с применением тиристорных преобразователей с фазовым управлением (2, 31.Основными недостатками их являются завышенные затраты, связаццье с необходимостью установки двух последовательно соединенных преобразователей; плохая (искажаемая высшими гармониками) форма выпрямленного напряжения при глубоком регулировании,Наиболее близким и предлагаемому изобретению является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий и последовательно включенных по выходу выпрямителей, выполненных на управляемых вентилях ц параллельно выходу каждого из котортях включенрующий вентиль (31.Этот преобразователь применяется дляулучшения потребляемой реактивной мощ ности при глубоком регулировании выпрямленного напряжения. Отношение максимальных напряжений отдельных выпрямителей на стороне постоянного тока может быть любым, если часть илп все вен тили управляемые. Б этом случае во всехэлементах допустимо регулирование напряжения и отдельные элементы могут работать как в выпрямительном, так и в инверторцом режимах.15 Этот преобразователь имеет следующиенедостатки: низкие энергетические показатели при глубоком регулировании; искажение формы выпрямленного напряжения при глубоком регулировании.20 Целью изобретения является улучшение формы выходного напряжения и повышения энергетических показателей при глубоком регулировании напряжения.Цель достигается тем, что предлага емый преобразователь переменного напряжения в постоянное снабжен генератором ступенчатого напряжения, счетчиком, преобразователем код-аналог, комп аратором, и триггерами, причем выход генератора Зо ступенчатого напряжения соединен с вхо дом счетчика, выходы счетчика соединены с входами триггеров и преобразователя код-аналог, выход последнего соединен с неинвертирующим входом компаратора, выход которого соединен со счетными входами триггеров, а выход каждого из триггеров соединен с управляющими входами управляемых вентилей соответствующего выпрямителя.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства,Преобразователь состоит из силового трансформатора, содержащего одну первичную т-фазную обмотку 1 и п вторичных т-фазных обмоток 2. Каждая вторичная обмотка 2 совместно с управляемыми вентилями 3 и неуправляемым 4 представляет собой преобразователь 5 переменного тока в постоянное. Управление управляемыми вентилями 3 производится с помощью логического блока 6, в состав которого входят генератор 7 ступенчатого напряжения, счетчик 8, преобразователь 9 код-аналог, компаратор 10, и триггеров 11. На инвертирующий вход компаратора 10 подается задающее напряжение Ь,. На выходе управляющий сигнал представлен в виде кода (например двоичного). Напряжение на выходе каждого т-фазного преобразователя 5 определяется следующим соотношением:Ц= / ас - 1где У, - напряжение -го преобразователя;У, - напряжение с наименьшим коэффициентом трансформации, которое определяет величину дискретности;а - основные системы счисления.Сигнал задания У, поступает на инвертирующий вход компаратора 10, на неинвертирующий вход которого поступает сигнал с генератора 7 ступенчатого напряжения через счетчик 8 и преобразователь 9 код-аналог. Сигналы с выходов преобразователя код-аналог поступают непрерывно на входы триггеров 11, Пока ступенчатое напряжение меньше напряжения аналогового входного сигнала У.,на вь 1 ходе компаратора 10 действует нуль. Когда ступенчатое напряжение становится больше напряжения входного сигнала У на выходе компаратора 10 появляется единица. Перепад выходного напряжения компаратора 10 запускают триггеры 11. Сигналы с триггеров 11 представляют в цифровой форме амплитуду выборки аналогового входного сигнала. Сигнал логической единицы открывает управляемые вентили 3 соответствующих преобразователей 5, и последние генерируют ток в цепь нагрузки 12, неработающие преобразователи шунтируются вентилями 4. Если выходной сигнал изменяется по какому-либо закону, то в этом соответствии4изменяется набор логических единиц и нулей на выходе логического блока 6, что приводит к соответствующему переключению преобразователей 5.б При снятии управляющего сигнала сработающего преобразователя 5 управляемые вентили 3 последнего после окончания коммутационных процессов запираются и он коммутируется вентилем 4, кото рый обеспечивает путь тока от оставшихсяв работе отдельных преобразователей.В этом устройстве максимальная величина напряжения на выходе преобразовательного устройства У определяется соотношениемУ,= 1(а" 1)Максимальное число вторичных обмоток при задании дискретности и максимальном выходном напряжении определя ется соотношениемlсх2где У,1 - напряжение постоянного тока навыходе схемы;У - напряжение вторичной обмоткитрансформатора.Величина напряжения вторичной обмотки трансформатора при заданной величине дискретности определяется из соотно- шения 50 У У, а - 12 -сх ссхПредлагаемое устройство позволит улучшить форму кривой и повысить энергетические показатели прп глубоком регулировании,Формула изобретенияПреобразователь переменного напряжебз ния в постоянное, содержащий и последои = 1 одаУ,При снятии управляющего сигнала с 2 б управляющих электродов работающий вэтот момент вентиль не закроется до тех пор, пока по нему будет проходить ток.Ток через вентиль перестанет проходить в момент, когда ЭДС вторичной обмотки ЗО соответствующей фазы трансформаторапоменяет знак на противоположный. Одновременно с отключением работаю.цего преобразователя отпирается шунтирующий его диод, обеспечивая прохождение тока вб по нагрузке от других, работающих в данный момент времени преобразователей.На чертеже приведен вариант последовательно соединенных преобразователей переменного напряжения в постоянное, со бранных по нулевой схеме. В общем случае может быть любая модификация схемы выпрямителя, например мостовая схема с коэффициентом схемывательно включенных по выходу выпрямителей, выполненных на управляемых вентилях и параллельно выходу каждого из которых включен шунтирующий вентиль, отличающийся тем, что, с целью улучшения формы выходного напряжения и повышения энергетических показателей при глубоком регулировании напряжения, он снабжен генератором ступенчатого напряжения, счетчиком, преобразователем код-аналог, компаратором, п триггерами, причем выход генератора ступенчатого напряжения соединен с входом счетчика, выходы счетчика соединены с входами триггеров и преобразователя код-аналог, выход последнего соединен с неинвертирующим входом компаратора, выход которого соединен со счетными выходами триггеров, а выход каждого из триггеров соединен с управляющими входами управляемых вентилей соответствующего выпрями теля,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Сборник Проблемы технической 10 электродинамики, вып. 41, с. 23 - 31, 1977.2. Авторское свидетельство СССРЪо 523497, кл. Н 02 М 7/12, 1975,3. Чиженко И. М. и др. Основы преобразовательной техники, М., Высшая школа, с. 163 - 165, 1974.15