Выпрямитель асимметричного тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК МИТЕТОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР РЕТЕНИЯ У ета 3. С РИЧНОГО хни- блеектро тся пр чным ком ИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(71) Московский вечерний мский институт(56) Авторское свидетельство СВ 483728, кл. Н 02 М 7/00, 197Авторское свидетельство СМ 813589, кл. Н 02 3 7/10, 1979(57) Изобретение относится к эческой промышленности и касмы питания нагрузки асимметр Изобретение относится к электротехнической промышленности и касается проблемы питания нагрузки асимметричным током от трехфазного выпрямителя, например асимметричный ток применяется для исследования состава жидкостей, в гальванотехнике для повышения качества металлических покрытий, для интенсификации зарядки аккумуляторных батарей и др.Известен трехфазный выпрямитель, в котором асимметричный ток в нагрузке обеспечивает шунтированием несмежных плеч анодной и катодной групп диодов электрическими емкостями.Однако известный выпрямитель не позволяет регулировать отношение продолжительностей прямого и обратного токов, а также характеризуется высокими массогабаритными показателями из-за наличия(51)5 Н 02 3 7/10, Н 02 М 7/12 от трехфазного выпрямителя. Цель изобретения - повышение КПД и расширение функциональных возможностей выпрямителя, Выпрямитель содержит трехфазную мостовую схему. Анодная группа мостовой схемы выпрямления содержит два тиристора, во второе плечо катодной группы введен дополнительно тиристор встречно-параллельно диоду, а третье плечо выполнено на полностью управляемом тиристоре, Между выходной клеммой устройства, связанной с анодной группой выпрямителя, и третьей фазой источника включен дополнительный разрядный тиристор. Устройство позволяет получить широкий диапазон изменения отношения продолжительностей прямого и обратного токов. 2 ил., 1 табл. электрических емкостей, исключающими вряде случаев возможность применения устройства. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому выпрямителю асимметричного тока является устройство для зарядки аккумуляторной батареи асимметричным током, содержащее трехфазную мостовую схему с одним тиристором в катодной группе и тремя дополнительными тиристорами для формирования разрядного импульса и периодического отключения катодной группы. причем один из них с регулирующим элементом включен встречно-параллельно первому диоду, другой подключен между аккумуляторной батареей и фазой источника, а третий - на входе анодной группы, отключающий ее в момент под 1718334ачи аккумулятору отрицательной составляющей тока,Недостатком известного устройстваявляется наличие в проводящей цепиположительной составляющей тока последовательно соединенных трех плечвыпрямителя, Это обуславливает большоепадение напряжения в токоведущей цепи,соизмеримое во многих случаях с напряжением нагрузки, что существенно снижает 10КПД устройства. Оно имеет ограниченныефункциональные возможности и не является достаточно эффективным.Целью изобретения является повышение КПД и расширение функциональных 15возможностей выпрямителя.Анодная группа содержит два тиристора, во второе плечо катодной группы введендополнительно тиристор встречно-параллельно диодуа третье плечо выполнено на 20полностью управляемом тиристоре.На чертеже представлен предлагаемыйвыпрямитель.Катодная группа выпрямителя состоитиз диодов 1 и 3 и тиристоров 1, 3, 5, а 25анодная группа-из тиристоров 2 и 4, диода6 и шунтирующего тиристора 61. Тиристоры1 и 3 включены встречно диодам 1 и 3соответственно, в анодной группе диод бшунтирован встречно включенным тиристором б,Выпрямитель асимметричного тока работает следующим образом.При последовательности чередованияфаз А,В,С (фиг.2 а), когда фазное напряжение Оф превышает напряжение Оь и Ос, вкатодной группе выпрямителя ток проводитдиод 1(фиг.2 б),а в анодной группе - поочередно тиристор 4 и диод б (фиг,26). В случаепревышения фазного напряжения Об над напряжениями Ос и Оа в катодной группе ток проводится диодом 3, а в анодной группе - поочередно диодом б и тиристором 2. В этих интервалах работа вцпрямителя неотличается от работы обычной трехфазной схемы выпрямления Ларионова, тиристорц 1 и 3 закрытые, а тиристорц 2 и 4 должны быть. открытыми.Импульс отрицательного тока в нагрузке создается в момент превышения фазного 50 напряжения Ос над напряжениями Оь и Оа. При этом в зависимости от продолжительностей проводимостей тиристоров 1, 3 и 6 при закрцтых тиристорах 2 и 4 возможныразличные соотношения между продолжительностями прямого и обратною токов нагрузки. Действительно, если в момент значений фазных напряжений Оь - Ос(м 1=270 О) открыть тиристоры б и 1, то продолжительность отрицательного импульса составляет 60 (фиг.2 б и в), при этом в случае открытия тиристоров 5 и 4 в момент соотношения фазных напряженийОьОаток в нагрузке положителен и,следовательно, отношение продолжительностей положительного и отрицательного токов составляет 5. Зто отношение может быть уменьшено, если в момент равенства напряжений Оа = Оь открыть дополнительно тиристор 3 при закрытом тиристоре 4, отношение продолжительностей положительного и отрицательного токов составляет 2 (фиг.2 б). Состояния тиристоров и диодов для последнего режима работы выпрямителя в пределах периода напряжения трехфазного источника питания приведены в таблице.В практике часто пользуются более высокими отношениями продолжительностей прямого тока к обратном. Зто достигается открытием тиристоров б и 1 в диапазоне1напряжений ОсОа (300 мт330) при закрытых других тиристорах. Для повышения отношения продолжительностей прямого тока к обратному следует открыть полностью управляемый (триодный запираемый) тиристор 5 до открытия тиристора 61. Например, при открытии тиристоров 1, 4 и б вмоментв 1-315 они закрываются при 1 овт = 330 и продолжительность отрицательного импульса тока составляет 15 О, а отношение продолжительностей прямого тока к обратному равно 21,Можно изменять частоту следования отрицательных импульсов тока с помощью тиристора 6 кратно значениям частоты3напряжения питающей сети в сторону уменьшения, а в сторону увеличения - с помощью полностью управляемого тиристора 5. Первое осуществляется открытием тиристора б не в каждом периоде напряжения источника, второе - включением запираемого тиристора необходимое количество раз в интервале, когда напряжение Ос превышает напряжения Оь и Оа.Конкретные соотношения между прямым и обратным токами нагрузки, а также частота следования отрицательных импульсов, определяются алгоритмом работы устройства, задаваемым блоком управления.Выпрямитель позволяет получить широкий комплекс режимов работы нагрузки, что обеспечивает ему широкие функцио"нальные возможности в применениях в гальванотехнике, при зарядке аккумуляторов реверсивным током и в других случаях.Предлагаемое устройство дает возможность по сравнению с базовыми (ВАКР, ТЕР,ТВП, ТСП и др) уменьшить габариты примерно на 25 и массу на 20, а также повысить эффективность использования энергии источника путем рекуперации ее в сеть и снижения тепловых потерь. Формула изобретения Выпрямитель асимметричного тока, содержащий две выходные клеммы, трехфазную мостовую схему с одним управляемым вентилем в катодной группе, соединенной с первой выходной клеммой и двумя дополнительными тиристорами для формирования разрядного импульса, причем один из них включен встречно-параллельно первому диоду катодной группы выпрямителя,другой подключен катодом к второй выходной клемме, а анодом - к третьей фазе источникапитания,отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и расширения 5 функциональных возможностей выпрямителя, первая и вторая фазы анодной группы содержат тиристоры, во второе плечо катодной группы дополнительно введен тири- стор, включенный встречно-параллельно 10 второму диоду этой группы, а в качествеуправляемого вентиля катодной группы использован полностью управляемый тиристор, причем общая точка другого разрядного тиристора и первой выходной 15 клеммы подключена к общей точке аноднойгруппы выпрямителя.1718334 оставитель А. Здро ехред М.Моргентал бобкова Корректор Т. Малец Редакт каз 888 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10