Регулируемый преобразователь переменного напряжения в постоянное

2) Авторы изобретен И. Латыпов и Ю,А. Ло Р,А, Ахмеро Уфимский авиационный институт им. Орджоникидз 73) Заявитед 4) РЕГУЛИРУЕИЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННО Нед ляется сацийпредлагаемому преобразовате в лостоянное й к источнику 5 яв агнитно-тирисоты, выход кою первичной.обнсформатора, ки которого дный выпрямиель 2 ). ного устрой сть р яжени лиров я в стооянный сем диапа-.: и получение выпостоянным коэф"Изобретение относится к регулируемым выпрямителям и может быть использовано для управления различными технологическими процессами и электротехнологическими установками, особенно, где требуется сочетание глубокого регулирования пульсирующего напряжения с сохранением его качества.Известно устройство для .регулирования выпрямленного напряжения, содержащее один или несколько по числу фаз питающей сети переменного тока однофазных ферромагнитных удвоителей частоты, подключенных входными зажимами к питающей сети, а выходными зажимами через однополупериодные выпря" мители к нагрузке. В случае получения пульсирующего напряжения с числом пульсаций п6 питание указанного устройства осуществляется от преобразователя трехфазной системы напряжений в требуемую многофазную (преобразователя числа Фаз, ПЧФ) татком данного устройства яв=зменение коэффициента пульизменением глубины регулироНаиболее близким к ляется регулируемый переменного напряжени содержащий подключенны питающего напряжения м торный умножитель част торого соединен с цеп мотки согласующего тра в цепь вторичной обмот включен однофазный дио тель, и линейный дросс Недостатками извес ва являются невозможн ния выпрямленного нап рону его понижения, н коэффициент пульсаций зоне регулирования,Цель изобретения ходного напряжения с3 99Фициентом пульсаций на всем диапазоне регулирования.Поставленная цель достигается тем,что в регулируемый преобразовательпеременного напряжения е постоянное,содержащий подключенный к источникупитающего напряжения магнитно-тиристорный умножитель частоты, выход которого соединен с цепью первичнойобмотки согласующего трансформатора,в цепь вторичной обмотки котороговключен однофазный диодный выпрямитель, и линейный дроссель, введенконденсатор, включенный параллельнопервичной обмотке согласующего трансформатора, последовательно с которойсоединен указанный линейный дроссель,образующий с конденсатором колебательный контур, собственная частотакоторого не менее, чем в 1,5 разапревосходит выходную частоту магнитнотиристорного умножителя частоты.На Фиг. 1 дана блок-схема регулируемого преобразователя переменногонапряжения в постоянное; на Фиг. 2 принципиальная электрическая схемапреобразователя для случая, когдакратность умножения частоты равнадевяти; на фиг. 3 - эпюры токов инапряжений,Регулируемый преобразователь переменного напряжения в постоянное(фиг. 1) содержит магнитно-тиристорный умножитель частоты в целое числораз, состоящий из двух блоков: блока 1 преобразования числа фаз (ПЧФ)и блока 2 тиристоров, На вход ПЧФ 3-5подается трехфазное напряжение промышленной частоты. Между нулевойточкой ПЧФ 1 и общей точкой тиристоров 2 включен блок 6 коммутации. Через однофазный согласующий трансформатор 7 однофазный выпрямитель 8 под.ключен к блоку 6 коммутации, Нагрузка подключена к выводам 9 и 10.На фиг. 2 магнитно-тиристорный умножитель частоты представлен в видевыходных фазных обмоток ПЧФ 11-19,к которым подключены встречно-параллельно соединенные тиристоры 20-37,свободные концы которых объединеныи их общая точка соединения черезлинейный дроссель 38 соединена с одним выводом первичной обмотки согласующего трансформатора 39, другойвывод которой подключен к общей точке соединения выходных фазных обмоток ПЧФ 11-9, К вторичной обмоткесогласующего трансформатора 39 под 3409 4ключен однофазный диодный выпрямитель, выполненный на диодах 40-43.Выход постоянного тока выпрямителясоединен с выводами 9 и 10 для подключения нагрузки, Параллельно первичной обмотке согласующего трансформатора 39 включен конденсатор 44.Работа преобразователя происходитследующим образом,Тиристоры, подключенные к обмоткам 11-19, работают в следующей очередности: 2 1-30-23-32-25-34-27-3629;20-31-22-33-24-35-26-35-26-37-28,На фиг. За показано преобразова 15 ние входного трехфазного напряженияв девятифазное О, где циФрами 11- 19показаны напряжения на обмотках(11-19).Выходное пульсирующее напряжениенагрузки 0 9, 10 (фиг, Зв,д).определяется напряжением на конденсаторе 44, и его мгновенное значение равно," =%у 5 где Он - мгновенное напряжение нанагрузке;0 - мгйовенное значение напряжения на конденсаторе 44;К - коэффициент трансформациипо напряжению выходного согласующего трансформатора 39Пусть при й (фигЗб,в,г,д) напря"жение на кондейсаторе 44 имеет поляр 35ность, как показано на фиг. 2, а управляющий импульс подан на тиристор21, Параметры дросселя 38 и конденсатора 44, а также значение приведенного к первичной обмотке однофазного40трансформатора 39 активного сопротивления нагрузки выбраны таким образом,чтобы ток, протекающий через тиристоры, имел колебательный характер,т.е вышеперечисленные элементы об 45разуют колебательный контур, частотакоторогоф.о., 1,5 д.фгде и) - круговая частота питающейсети;К - кратность промежуточногоумножения частоты (в данномслучае Ку = 9).На интервале 12-С работы тиристора 21 конденсатор 44 перезаряжается, меняя знак в момент й, и напряжение на нем достигает максимального значения в момент й, когда ток тиристора 21 спадает до нуля, а сам он закрывается.5 993409 6На интервале й -й напряжение кон- зить установленные мощности и габариЭ 4денсатора 44 уменьаается за счет его ты выходных реактивных фильтров вследразряда на приведенное сопротивление ствие постоянства коэффициента пульсанагрузки с постоянной времени. ций. выходного напряжения, что соот"ь: К Йн С,2,5 ветственно повышает динамичность все"где К - сопротивление нагрузки; го устройства. Кроме того, позволяетС - величина емкости конденса- уменьшить влияние выпрямителя на пи-:тора 44, тающую сеть, так как коэффициент исВ момент времени й включается ти- кажений потребляемых из сети токовристор 30 и колебательный процесс О не меняется при регулировании выходперезаряда конденсатора 44 повторя- ного пульсирующего напряжения выпря-.ется. В момент времени й заряд меня- мителя,ет свой знак и достигает максимального значения при й. Далее работаустройства происходит аналогично вы- формула изобретенияшеописанному.Кан показали расчеты, при выполнении соотношения2РС26 Источники информации,принятые во внимание при .экспертизе1. Сарв 6., Оявээр И, Саккс Т.,Хунт Ю. Магнитные преобразователиэлектроэнергии с удвоением частоты.Таллин, 1972.2. Авторское свидетельство СССРНф 394902, кл. Н 02 М 7/06, 1973. что всегда возможно при правильном выборе К и изменении угла регулирования о от 90 до 180 эл,град. длительность протекания тока через тиристоры не меняется, а коэффициент пуль. саций выходного пульсирующего напряжения выпрямителя остается постоянным.На фиг. 3 б,в даны эпюры тока 1 щЕ ЭО на дросселе 38 и напряжения 09 на нагрузке при угле регулирования, равном Ы,= 90 эл.град., на Фиг. Зг,д, даны эпюры тока 1 з 8 и напряжения 0 при угле регулирования, равном 0 = З = 150 эл,град. Цифрами обозначены ноЮра включающихся тиристоров.Техническими и технико-экономическими преимуществами регулируемого преобразователя переменного напряже в ния .в постоянное является то, что он позволяет получить вирокодиапазонное арегулирование выпрямленного напряжения как в сторону увеличения, так и в сторону понижения с возможностью . длительной работы на любом установленном уровне при работе устройства на активно-индуктивную нагрузку. СниРегулируемый преобразователь, пере" менного напряжения в постоянное, содержащий подключенный к источнику питающего напряжения магнитно-тирис" торный умножитель частоты, выход ко". торого соединен с целью первичной обмотки согласующего трансформатора, в цепь вторичной обмотки которого включен однофазный диодный выпрямитель, и линейный дроссель, о т л и -, ч а ю щ и й с я тем, .что, с целью получения выходного напряжения с по" стоянным коэфФициентом пульсаций на всем диапазфне регулирования, введем конденсатор, включенный параллельно первичной обмотке согласующего трансформатора, последовательно с которой, соединен указанный линейный дроссель, образующий с конденсатором нолебательный контур, собственная частота которого не менее, чем в 1,5 раза пре" восходит выходную частоту магнитнотиристорного умножителя частоты.993409 ешетн Тираж 685 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/