Преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное

(5)э Н 02 М 7/217 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛ ЬСТВУ К АВТОРСКОМУ иимпульсном режиме, 3 ил,ф 4 Ос О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Московский энергетический институт (72) Ю,В,Тиняков, Г,С. Мыцыки В.В, Михеев (53) 621,314.5 (088,8)(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТРЕХФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве сетевого выпрямителя при построении преобразователей с бестрансформаторнцм входом. Цель изобретения - уменьшение пульсаций выпрямленного напряжения в режиме понижения его среднего значения в ъд раэ. Устройство содержит трехфазный мостовой выпрямитель на диодах 1 - 6, входом подключенный к соответствующим фазам питающей сети. Выход выпрямителя через полностью управляемые ключевые элементы (транзисторы) 7, 8 соединен с выходными выводами устройства. Между выходными выводами включена цепочка иэ диодов 9, 10, общая точка соединения которых соединена с нулевой точкой питающей сети. Управление ключевыми элементами осуществляется с помощью блока управления, включающего синхронизированный с питающей сетью формирователь импульсов, имеющий утроенную частоту по отношению к частоте питающей сети. Указанное а вцполнение устройства обеспечивает понижение среднего значения вцпрямленного напряжения при работе выпрямителя в ше5 10 15 20 25 40 45 50 55 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качествесетевого выпрямителя при построении преобразователей с бестрансформаторнымвходом,Цель изобретения - уменьшение пульсаций выпрямленного напряжения в режиме понижения его среднего значения вЧЗ раз.На фиг, 1 представлена принципиальная схема преобразователя; на фиг, 2 - временные диаграммы работыпреобразователя; на фиг. 3 - структурнаясхема (а) и времен н ые диаграммы работы (б)узла управления ключами,Преобразователь (фиг. 1) содержиттрехфазный мостовой выпрямитель на диодах 1 - 6, входы которого подключаются ксоответствующим фазам сети Од, Ов и Ос,Катоды диодов 1-3 объединены и подключены к положительному выходному выводупреобразователя через транзисторныйключ 7, а аноды диоров 4-6 также объединены и подключены к отрицательному выходкому выводу преобразователя черезтранзисторный ключ 8. Параллельновыходным выводам преобразователя включенацепочка из двух согласно последовательносоединенных диодов 9 и 10, средняя точкакоторых соединена с нулевой точкой сети,Катод диода 9 подключен к положительномувыводу преобразователя, анод диода 10 - котрицательному выводу,Вариант выполнения узла управленияключами 7 и 8, представленный на фиг, Засодержит трехфазный трансформатор 11.первичная обмотка которого соединена взвезду и выводами подключается к фазамсети Од, Ов и О, вторичная обмотка такжесоединена в звезду и выводами Оа, Ов и Осподключена к неинвертирующим входамкомпараторов 12-14, инвертирующие входы которых объедикены и подключены к нулевой точке вторичной обмоткитрансформатора 11, Выходы а, в и с компараторов 12-14 попарно соединяются с входами трех логических элементов 2 И 15-17,выходами подключенных к входам логического элемента ЗИЛИ-НЕ 18, Выход ф 1 элемента ЗИЛИ-НЕ 18 и выход ф 2 подключенного кнему элемента НЕ 19 являются парафазнымивыходными выводами узла управления, которые через узел гальванической развязки иусиления связаны с соответствующими управляющими входами, ключей 7 и 8 (фиг. 1),Преобразователь работает следующимобразом.Трехфазная система напряжений сетиОд, Ов, Ос подается на входы мостового выпрямителя на диодах 1-6 (фиг, 1), Транзистор 7 включается импульсами ф 1 на интерЛ Двалах - и -- ( п + 1 ) где п = 1, 3, 5 ,3 3и выделяет часть положительных полуволн фазных напряжений Од, Ов и Ос. Ток нагрузки при этом протекает через одни иэ диодов 1-3, транзистор 7 и диод 10, Транзистор 8 выделяет соответствующую часть отрицательных полуволн напряжений Од, Ов, Ос и ток нагрузки протекает при этом по цепи; нулевая точка сети, диод 9, транзистор 8 и один из диодов 4 - 6. Выходное напряжение Од при этом будет формироваться из частей положительных и отрицательных полуволн фазного напряжения сети, соответственно Од, Ов, Ос и Од, Ов, Ос(фиг, 2), тогда как в прототипе оно определяется линейным напряжением,Среднее значение выпрямленного напряжения в и редла гае мам преоб разователе следующее: 2,34Од =-= Оф = 1,35 О ЧЗ Принцип работы узла управления поясняется временными диаграммами на фиг, Зб, где приняты следующие обозначения: О 2 - система напряжений Оа, Ов и Ос вторичных обмоток трансформатора 11; а, в, с - выходные сигналы компараторов 12-14;ф 1, фвыходные сигналы узла управления,Трансформатор 11 осуществляет понижение сетевого напряжения до требуемого уровня входного напряжения компараторов 12 - 14, которые осуществляют выделение информации о положительном полупериоде напряжений Оа, Ов и О преобразуя их соответственно в систему напряжений а, в и с. Попарное сравнение импульсов, а, в и с в логических элементах 2 И 15 - 17 и последующее логическое суммирование в элементе ЗИЛИ-НЕ 18 позволяет сформировать последовательность импульсов ф 1 где интервалу логической единицы будут соответствовать интервалы логических нулей одновременно любых двух сигналов из системы а, с и в, Таким образом формируются парафаэные сигналы ф 1 и ф которые подаются на соответствующие управляющие входы ключей 7 и 8 преобразователя (фиг. 1),Кроме того, транзисторы 7 и 8 могут быть использовань 1 при организации быстродействующей защиты, при их одновременном выключении. В этом случае узел управления необходимо усовершенствовать путем подачи импульсов ф 1 и ф наодни входы дополнительно введенных элементов 2 И, другие входы которых обьединены и подключены к датчику аварийного состояния, на выходе которого логическая единица при нормальном режиме и логической ноль - при аварийном режиме,Формула изобретения Преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное, содержащий соединенный входом с входными выводами для подключения соответствующих фаз питающей сети трехфазный вентильный мост, цепочку из двух согласно последовательно соединенных в том же направлении, что и вентили моста, диодов, включенную между выходными выводами для подключения цепи нагрузки и соединенную через два ключевых элемента, один из которых выполнен полностью управляемым, с выходом указанного выпрямителя, а также блок управления ключевыми элементами, причем общая точка соединения диодов указанной цепочки образует входной 5 вывод для подключения нулевого проводатрехфазной питающей сети, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения в режиме понижения его среднего значение в 10 ъЗ раз, другой ключевой элемент выполнентакже полностью управляемым, а блок управления - в виде синхронизированного с сетью формирователя прямоугольных импульсов с утроенной по отношению к сете вой частотой и с парафазными выходами,каждый из которых соединен с управляющим входом соответствующего ключевого элемента,201695468 г.,5 актор а ектор М. Максимищин Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 каз 4171 ВНИИПИ Госуд Составитель В, Горо Техред М,Моргентал Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская иаб 4/5