Преобразователь переменного напряжения в постоянное

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) (11) 2 М 7/15 ЕН СВИДЕТЕЛЬСТ К АВТОРСК Бюл. В 35кий институт водно о СС 1976 СССР 198 ННОГ элект ьзовано остоян ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ(57) Изобретение относитсяротехнике и может быть испкак источник регулируемого ного напряжения, например,для управленичастотой вращения электродвигателейпостоянного тока. Цель изобретенияповышение надежности. Напряжение нанагрузке 11 зависит от напряженияпереключения тиристора 5, котороеможно регулировать, изменяя величинусопротивления переменного резистора 12, При работе устройства происходит чередование режима автоколебаний и отдачи энергии нагрузке 11реакторами 7 и 8, Для уменьшенияпульсаций напряжений и токов на нагрузке 11 один из ее выводов можносоединить не с нулевой точкой трехфазной системы напряжений, а с катодами группы диодов. 4 илИзобретение относится к электротехнике и может быть использованокак источник регулируемого постоянного напряжения, например для управления частотой вращения электродвигателей постоянного тока,Цель изобретения - повышение на- .дежности,На фиг, 1 приведена принципиальнаясхема устройства; на фиг, 2 - 4 -схема вариантов исполнения,Устройство (фиг. 1) содержит тривходных вывода А, В, С, подключенныхк трем тиристорам, образующим совместно с четвертым нулевым входнымвыводом 0 однополупериодный выпрямитель 1. Управляющие электроды тиристоров выпрямителя 1 подключены к катодам трех диодов 2-4, объединенныеаноды которых подключены к катодучетвертого тиристора 5, анодом соединенного через токоограничительныйрезистор 6 с объединенными анодамитиристоров выпрямителя 1 и с первыми,выводами коммутирующего 7 и сглаживающего 8 реакторов, Второй выводреактора 7 подключен к аноду четвер"того диода 9, катодом подключенногок нулевому выводу О. Диод 9 шунтируеткоммутирующий конденсатор 10, Второйвывод реактора 8 подключен к выходному выводу для подключения нагрузки11 к первому выводу переменного резистора 12, второй вывод которогоподключен к управляющему входу тиристора 5.Работа устройства осуществляетсяследующим образом.При подаче на выводы А, В, С трехфазной системы напряжений тиристорывыпрямителя 1 находятся в закрытомсостоянии. К ним приложены фазныенапряжения, К тиристору 5 приложеновыпрямпенное трехфазное напряжение.По цепи - нагрузка 11, переменныйрезистор 12, управляющий электродтиристора 5, диоды 2-4, управляющиеэлектроды тиристоров выпрямителя 1под воздействием трехфазной системынапряжений протекает ток управлениятиристоров. Так как тиристор 5 является управляющим, то ток управления,необходимый для его отпирания, мень-.ше, чем токи управления, необходимыедля отпирания силовых тиристоров выпрямителя 1. Ток управления тиристора5 определяет напряжение его переклю"чения. В том случае, если напряжение10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 К тиристору 5 будет приложено нап. ряжение, равное разности выпрямленного напряжения трехфазной системы и напряженности нагрузки.Это напряжение возрастает, так как напряжение на нагрузке уменьшается,При возрастании напряжения на тиристоре 5 до напряжения отпирания он открывается, что приведет, в свою на тристоре 5 больше напряжения пе -реключения, то он откроется. По цепи - нагрузка 11, сглаживающий реактор 8, токоограничительный резистор6, тиристор 5, диоды 2-4, управляющие переходы тиристоров выпрямителя 1 - потечет ток, который приведетк отпиранию одного из тиристоров вьпрямителя 1, того, на котором в данный момент времени окажется наибольшее напряжение, Отпирание одного иэтиристоров приводит к шунтированиютиристора 5, и он закрывается. Черезоткрытый тиристор выпрямителя 1 оттрехфаэной системы напряжений по цепи - нагрузка 11, сглаживающий реактор 8, тиристорный выпрямительпотечет ток.Кроме того, при отпирании одногоиз тиристоров выпрямителя 1 образуется колебательный контур: конденсатор 10, коммутирующий реактор 7,подключенный через выпрямитель 1 ктрехфазной системе напряжений, Обратная полуволна тока, протекающего поколебательному контуру, закрывает открытый тиристор выпрямителя 1. Послезапирания этого тиристора образуетсяконтур: нагрузка 11, сглаживающийреактор 8, коммутирующий реактор 7,конденсатор 10, В этом контуре подвоздействием энергии, заполненнойреактивными элементами, будет протекать ток, При этом направление токав нагрузке сохранится таким же, какимоно было при открытом тиристоре выпрямителя 1, При добротности контурабольше 0,5 напряжение на конденсаторе 10 достигнет нулевого значения иоткроется диод 9. При этом образуется контур: нагрузка 11, сглаживающийреактор 8, коммутирующий реактор 7,диод 9,По мере расхода энергии, запасенной реактивными элементами контура,ток в нагрузке 11 будет уменьшаться,что приведет к улучшению напряженияна ней, 133982615 35 очередь, к отпиранию одного из тиристоров выпрямителя 1.Далее все процессы в автогенераторном выпрямителе повторяются.5Напряжение на нагрузке будет зависеть от напряжения переключениятиристора 5, которые можно регулировать, изменяя величину сопротивленияпеременного резистора 12. 10В том случае, если добротностьконтура будет меньше 0,5, напряжениедля обеспечения отпирания тиристороввыпрямителя 1 должно быть всегдаменьше, чем максимальное значениефазного напряжения. Диод 9 при этомв работе автогенераторного управляемого выпрямителя не участвует,Наиболее нагруженным элементомпреобразователя является конденсатор 10, Для уменьшения частоты тока,протекающего по нему, и напряженияможно дополнительно ввести еще дваконденсатора 13 и 14, соединив ихвместе с первым в звезду с подключением нулевой точки "звезды" к анодудиода 9 и второму выводу комчутирукщего реактора, а лучей "звезды" . - ктрехфазной системе напряжений (фиг. 2),При этом частота тока каждого кон- З 0денсатора уменьшается в 3 раза, анапряжение - в 2 раза.При этом работа преобразователяосуществляется аналогично рассмотренным режимам.Будет происходить чередование режима автоколебаний и отдачи энергиинагрузке 11 реакторами 7 и 8,Для уменьшения пульсаций напряжений и токов на нагрузке 11 первый 40вывод ее можно соединить не с нулевой точкой трехфазной системы напряжений, а с катодами катедной группы диодного однополупериодного выпрямителя на диодах 15-17, соединенного с трехфаэной системой напряжений (фиг, 3),Формула и зо бр ет енияПреобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий три входных вывода, подключенных к трем тиристорам, образующим совместно с четвертым нулевым входным выводом однополупериодный выпрямитель, три диода, одноименные электроды которых объединеныи подключены к одному выводу четвертого тиристора, другой вывод которого соединен с одноименными объединенными выводами тиристороввыпрямителя, коммутирующий конденсатор и четвердый диод, соединенный одним выводом с первым выводом конденсатора, а другим - с нулевым входным выводом, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, дополнительно введены переменный резистор, коммутирующий и сглаживающий реакторы, сое" диненные первыми выводами с общей точкой анодов тиристоров выпрямителя, второй вывод коммутирующего реактора подключен к аноду четвертого диода и первому выводу коммутирующего конденсатора, второй вывод которого сое. динен с катодом четвертого диода, второй вывод сглаживающего реактора подключен к выходному выводу и первому выводу переменного резистора, второй вывод которого подключен к управляющему входу четвертого тиристора, а каждый из катодов указанных трех диодов подключен к соответству ющему управляющему электроду тирис-. тора выпрямителя1339826 А 6 С Уиг Составитель Е. МельниковаТехред М.Дидьк ректор С, Шек актор В нко Тираж 659. ВНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открыт 13035, Москва, Ж, Раушская наб