Устройство для ослабления пульсаций постоянного тока

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциапистическикреспублик ои 924804(53)М. Кл. Н 02 М 1/14 с присоединением заявки М Гоеуааретвсиицй квинтет СССР ве делан нзабретеннй и открытий(23)Приоритет Опубликовано 30.04.82. Бюллетень М 16 . Дата опубликования описания 03.05,82(53) УДК 621.316 .722.1 (088 ъ 8) 71) Заявитель СТРОЙСТВО ДЛЯ ОСПАБПЕ ПОСТОЯННСГО ТОКАЬСА 1( Однако т ие устройства громозд низкочастотного транс Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам преобразования электрической энергии переменного тока в энергию постоянного тока с малым уровнем пульсаций и может быть использовано в устройствах электропитания ф радиоэлектронной аппаратуры подвижных средств, построенных по методу. высокочастотного преобразования параметров электроэнергии со звеном постоянного тока, в качестве сетевых выпрямителей. тф Известны устройства электропитания радиоэлектронной аппаратуры, содержащие подключенный к питающей сети трехфазный мостовой выпрямитель.Достоинством таких устройств является подключение трезразного мостового выпрямителя непосредственно к питающей сети, что позволяет резко улучшить массо-объемные характеристики устройст электропитания в целом, так как из схемы исключается громоздкий низкочастот иый трансформатор 11. Однако наличие в выпрямленном напряжении пульсаций приводит к необходимости установки фильтров, что ухудшает внешнюю характеристику выпрямителя, или к усложнению схем импульсных стабилизаторов напряжения. Кроме того, существенно искажается форма тока, потребляемого таким выпрямителем из сети.Известны устройства для выпрямления трехфазного тока, содержащие трансформатор со схемой соединения звезда треугольник - звезда и два последовательно включенных выпрямителя 2).Достоинством устройств является уменьшение величины пульсаций,улучшение внешней характеристики выпрямитеформ атора.Наиболее близким к предлагаемом является устройство для получения м лых пульсаций выходного напряжения24804 3 9выпрямителя, содержащее многопульсныйвыпрямитель, подключенный ко вторичнымобмоткам трансформатора, и две илинесколько групп коммутаторов на полупроводниковых приборах, подключающихв течение каждого полупериода отводыпервичной обмотки трансформатора ксети, другие концы первичных обмотоксоединены в звезду, а нулевой выводсоединен с нулевым выводом питающейсети 3,Устройство обладает малым уровнемпульсаций выпрямленного напряжения,улучшены внешние характеристики выпрямителя.Недостаток устройства заключаетсяв повышении массо-габаритных показателей, наличии высших гармоник в потребляемом из сети токе.Цель изобретения - улучшение массогабаритных и энергетических показателей.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для ослабления пульса: ций постоянного тока, содержащее основной трехфазный мостовой выпрямитель,трехфазный трансформатор, первичнаяобмотка которого соединена в звезду,нулевой вывод которой объединен с нулевым выводом питающей сети, а каждаяиз фаэ через коммутатор соединена сфазами питающей сети, последовательнос основным трехфвзным мостовым выпрямителем включены три вспомогательныхмостовых выпрямителя, соединенныхпараллельно по постоянному току, в диагональ переменного тока каждого из которых включена вторичная обмотка трех, фазного трансформатора, каждый из коммутаторов выполнен в виде транзистора,включенного в диагональ выпрямительного моста и по цепи управления соединен с специально введенным датчикомтока - усилителем своей фазы, а выходные выводы образованы объединеннымикатодами основного трехфазного мостового выпрямителя и объединенными анодамивспомогательных мостовых выпрямителей.На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства; нафиг. 2 - графики, поясняющие работусхемы.Принципиальная схема содержит питающую сеть 1, выводы фаз которой черездатчики тока - усилители 2, подключенык трехфаэному мостовому выпрямителю 3.К каждой фазе сети подключены черезкоммутаторы на транзисторах 4, включенных в диагонали выпрямительных мостов5 и управляемых каждый от датчиков 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 тока - усилителей 2 своей фазы, выводыпервичных обмоток трехфазного трансформатора 6, соединенных в звезду, нейтрвль которой соединена с нейтралью сети 1. К вторичным обмоткам трансформатора 6 подключены вспомогательныемостовые выпрямители 7, соединенныепо постоянному току параллельно и подключенные последовательно с основнымвыпрямителем 3 к нагрузке 8.На фиг. 2 приведены графики, поясняющие работу схемы. На фиг. 2 а приведены графики выпрямленного напряженияосновного трехфазного мостового выпрямителя и фвзных напряжений сети; нафиг. 2 б - график фазного тока, потребляемого основным трехфвзным мостовымвыпрямителем; нв фиг, 2 в - график фазного тока, потребляемого трехфвзнымтрансформатором; нв фиг. 2 г - графиквыпрямленного напряжения вспомогательных выпрямителей; на фиг. 2 д - графикнапряжения на нагрузке; на фиг. 2 е - график суммарного потребляемого из сетифаэного токаУстройство работает следующим образом.В цепи основного выпрямителя 3 фазные токи, потребляемые от сети, протекают в течение 120 эл.грвд. (фиг. 2 б).Датчики тока - усилители,2 вырабатывают импульсы для управления транзисторами 4 таким образом, что они открытыв интервалах полупериода, когда в данной фазе ток основного выпрямителя непротекает, т,е. при углах 0-30 эл. град.и 150-180 эл. град., и закрыты в течение интервала протекания фвзного токаосновного выпрямителя,В интервалах 0-30 эл. град. и 150180 эл. град. каждого полупериода вобмотках трансформатора 6 протекаюттоки (фиг. 2 в) и на выходе вспомогательных мостовых выпрямителей 7 формируется напряжение, показанное нафиг. 2 г. Выпрямленные напряжения основного (фит, 2 а) и вспомогательных (фиг. 2 г)выпрямителей складываются таким образом, что пульсации напряжения на нагрузке (фиг. 2 д) существенно уменьшаются. Кроме того, форма фазных токов,потребляемых от сети (фиг. 2 е), улучшается, при этом через трансформатор 6в нагрузку 8 поступает незначительная доля мощности.Применение устройства позволяет существенно расширить область применения неуправляемых мостовых трехфаэных выпрямителей, подключаемых непосред5 92 ственно к питающей сети эа счет уменьшения в несколько раз величины пульсаций напряжения на нагрузке, что значительно улучшает внешнюю характеристику сетевого выпрямителя, и за счет улучшения формы кривой потребляемого иэ сети тока, что повышает коэффициент мощности сетевого выпрямителя. Это достигается введением в схему допол нительного трехфазного трансформатора и шести выпрямительных мостов, что незначительно увеличивает массу и обьем устройства, так как через эти дополнительные элементы проходит всего около 8% мощности, потребляемой нагрузкой. формула иэоборетения 4804 6щ е е с я тем, что; с целью улучшения массо-габаритных и энергетических показателей, последовательно с основным трехфазным мостовым выпрямите лем включены три вспомогательныхмостовых выпрямителя, соединенных параллельно по постоянному току, в диагональ переменного тока каждого из кс торых включена вторичная обмотка трех фаэного тррнсформатора, каждый иэкоммутаторов выполнен в виде транзистора, включенного в диагональ выпрями- тельного моста и по пепи управления соединен с специально введенным дат чиком тока - усилителем своей фазы, авыходные выводы образованы объединен- ными катодами основного трехфазного мостового выпрямителя и объединенными анодами вспомогательных мостовых вы прям ителей.Устройство для ослабления пульсаций постоянного тока, содержащее основной трехфазный мостовой выпрямитель, трехфазный трансформатор, первичная обмотка, которого соединена в звезду, иу левой вывод которой объединен с нулевым выводом питающей сети, а каждая из фаз через коммутатор соединена с фазами питающей сети, о т л и ч а юИсточники ияформации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР% 562807, кл. Н 02 М 7/04, 1976. 2. Авторское евидетельство СССР Ь 57988, кл. Н 02 М 1/14, 1939,3. Заявка ФРГ% 2422196,кл. Н 02 М 1/4, 1976.924804 В д Е. Мельникова 2834/7 2 Тираж 7 1,9 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113038, Москва, Ж, Раушская набПод писСР Филиал ППП "Патенг, г, Ужгород, ул. Проектна Составительедактор Е. Лушникова Техред И Г йду Корректор А. Гриценко