Устройство для регулирования трехфазного выпрямленного напряжения

(23) Приоритет Н 02 И 712 Гдсударстввнкый квиитвт яо делам изобретений и открцтий2) Авторы изобретения Болтнев и И;А рее(71) Заявите Рязанский ра ическии инстит(5 ч) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТРЕХФАЗНОГО ВЫПРЯМЛЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯИзо ится к электро тение от может б ь использованоегулирования трехехник вфа прямидамН того устройств регулирующего массо-габаритства в целом. устроиствах для рзного напряжения,Известно устройство для регулирования трехфазного выпрямленного напря" жения, содержащее силовой трансформатор, один из выводов первичных обмо" ток которого непосредственно, а .вторичных обмоток через основной выпря 1 О митель соединены с входными и.выход" ными зажимами устройства, соответственно, трансформаторный регулирующий орган с ключевымн элементами, вход которого. связан с реверсивным управляемым мостом, и дополнительный выпрямитель, вход которого соединен с выходными зажимами, а его вход связан с выходом регулирующего орга" наНедостатками э а яв ляются сложность органа и значительные иые показатели устрой Известно также устройство для регулирования трехфазного выпрямленного напряжения, содержащее силовой трансформатор, первые из выводов первичных обмоток которого непосредственно, а вторичных обмоток через основной выпрямитель соединены с входными и выходными выводами устройства, соответственно, трехфазный выпрямительный мост, входные диагоналя которого подключены к другим выводам первичных обмоток силового трансформатора, однофазный трансформаторный регулирующий орган с ключевыми элементами, выход которого через дополнительный вытель подключен к выходным вывоустройства 123едостатками известного устррйства являются недостаточно высокие массообъемные показатели трансформаторного регулирующего органа вследствие его работы на относительно низкой частоте, равной утроенному значению . частоты напряжения сети, а также не866669 обходимость использования выходного сглаживающего фильтра и большое число управляемых ключей регулирующего органа.Цель изобретения - улучшение массо-габаритных показателей устройства.Поставленная цель достигается тем, что вход однофазного трансформаторного регулирующего органа подключен к выходу дополнительно введенного высокочастотного инвертора, выводы для подключения питания которого подклю" чены к выходу трехфазного выпрямитель- ного моста.На фиг.приведена схема предла. гаемого устройства; на фиг. 2 - схема регулирующего органа; на фиг. 3 эпюры напряжений, поясняющие работу устройства.Устройство содержит силовой транс" форматорс первичными 2 и вторичными 3 обмотками, основной выпрямитель 4, трехфазный -выирямительный мост (ВМ 5), высокочастотный транзисторный инвертор (ВЧТИ 6), выходные выводы 7 и 8 высокочастотного инвертора 6, трансформаторный регулирующий орган (ТРО 9), дополнительный выпрямитель О, блок 11 управления инвертором 6 и ключевыми элементами регулирующего органа 9, входные 12-14 и выходные 15 и 16 выводы устройства, соответственно+Схема регулирующего органа 9 выполнена совместно с дополнительным выпрямителем 10 и содержит группу (по числу разрядов регулирующего органа) высокочастотных трансформаторов 17 с последовательно соединенными и рассчитанными в соответствии с двоичным ко-. дом первичными обмотками 18, шунтированными управляемыми ключами 19, выходные обмотки 20 трансформаторов 17, двухполупериодные выпрямители 21, на группу которых разбит дополнительный выпрямитель 1 О.В течение каждого полупериода интервала коммутации ВЧТИ 6 первичные обмотки 2 силового трансформатора 1 и вход ТРО 9 оказываются соединенными последовательно и к-ним прикладывается линейное напряжение одной .из пар зажимов питающей сети, при этом выходная обмотка 3 силового трансформатора 1 через основной выпрямитель 4 и вход ТРО 9 через дополнительный выпрямитель 10 оказываются подключенными параллельно выходным за" жимам 15 и 16 устройства. 5 0 5 20 25 30 35 40 45 50 55 4Так как при последовательно-параллельном соединении трансформаторовнапряжения на первичных и токи во вторичных обмотках распределяются пропорционально их коэффициентам трансформации, для обеспечения стабильногои сглаженного выходного напряжениянеобходимо, чтобы уровни напряжения,распределяемые на первичных обмотках2 двух одновременно проводящих фазтрансформатора 1, в течение всего интервала проводимости оставались неизменными и равными 01=0,50 п 1,п 51 п ,Угде и - приведенное к первичной обмотке 2 трансформатора 1 напряжениенагрузки, 1,п - амплитуда минимального значения линейного напряжениясети, и разность между Фактическимзначением линейного напряжения сетии значением напряж енияЬО р(С) (фиг. 3 а) приложена ковходу ТРО 9 через соответствующиепары вентилей НВИ 5 и транзисторовВЧТИ 6. Пунктирной линией показаныдискретные уровни избыточного линейного напряжения сети, по которым вмоменты, кратные интервалу коммутации транзисторов ВЧТИ 6 Мк(фиг,3 б),изменяется разность напряжениялО х(е) .Избыточное входное напряжениеЬО 0 ( 1) с помощью ВЧТИ 6 преобразуется в амплитудно-модулированное высокочастотное напряжение (Фиг. 3 в) иприкладывается ко входу ТРО 9; с помощью которого при соответствующемвоздействии блока управления 11, устанавливается его необходимое значение.В общем случае ТРО 9 может бытьвыполнен по любой известной схеме регулирующего органа дискретного действия, которые, однако, содержатбольшое количество управляемых ключевых элементов,Использование в качестве ТРО 9группы трансформаторов 17 с последовательно соединенными первичными обмотками 18, шунтнрованными управляемыми ключами 19, и вторичными обмотками, подключенными через выпрямители 20 параллельно выходным зажимам15 и 1 б, позволяет вдвое сократитьчисло управляемых ключевых элементов.В этом случае с помощью управляемыхключей осуществляется включение трансформаторов 17 в цепь одного из линей- .ных напряжений сети (разомкнутое состояние ключей 19),. либо их исключеФравляемым выпря ителем предлагаемогоустройства. Р УУстройство для регулирования трехфазного выпрямленного напряжения, содержащее силовой трансформатор, пер" вые из выводов первичных обмоток которого непосредственно, а вторичных обмоток через основной выпрямитель соединены с входными и выходными выводами устройства соответственно, трехфазный выпрямительный мост, входные диагонали которого подключены к другим выводам первичных оомоток силового трансформатора, однофазный трансформаторный регулирующий орган с ключевыми элементами, выход которого через дополнительный выпрямитель подключен к выходным выводам устройства, о т л и ч а ю. щ е е с я тем, что, с целью улучшения массо-габаритных показателей, вход однофазного трансформаторного регулирующего органа подключен к выходу дополнительно 1 введенного высокочастотного инвертора, выводы для подключения питания которого соединены с выходом трехфазного выпрямительного моста. Источники информации,принятые во .внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2341861/24-07,кл. 6 05 Г 1/22, 1979. 2. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2605949/24-07,кл. 6 05 Г 1/22, 1979,5 866669 6ние из этой цепи замкнутое состояниеключей 19), что в конечном счете эквивалентно изменению коэффициента трансформации однотрансформаторного ТРО,При этом напряжения на первичных об- Фо м ла изобретениямотках 20 и токи во вторичных обмотках 20 незамкнутых трансформаторов17 распределяются также пропорционально их коэффициентам трансформации. 6Форма выходного напряжения приведена на фиг. 3 г, где пунктирнойлинией показаны дискретные уровни егоизменения в процессе регулирования,точность которого определяется транс- дФорматором ТРО с минимальным коэффициентом трансформации,Включение в схему регулятора ВЧТИпозволяет улучшить массообъемные характеристики устройства за счет повышения рабочей частоты ТРО до 20 кГци более); Полученная при этом возможность коммутации управляемых ключейТРО с предельной .частотой, кратнойинтервалу коммутации 111 ВЧТИ, позво-ляет также улучшить и динамическиехарактеристики непосредственно и реализовать сглаживание пульсаций выходного напряжения, двойная амплитуда которых составляет 15,67. значенгя напряжения нагрузки, без использованиясглаживающего фильтра, что дополнительно улучшает массообъемные и динамические характеристики устройстваи наряду с применением в качестве ТРО35группы трансформаторов с последовательно соединенными и шунтированнымиуправляемыми ключами первичными обмотками упрощает его. Схема управленияВЧТИ также значительно проще схемыуправления трехфазным реверсивным у866669 Составитель И. Головииоваенко Техред А,Савка корректор С. Шеки актор О. Ч аказ 8094 НИИПИ 1303 гФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Тираж 733Государственного о делам изобретений Москва, Ж, Раушс Подписимитета СССРоткрытийя наб д, 4/