Сетевой трехфазный управляемый выпрямитель
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1617579
Авторы: Браславский, Сажнев
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК9) ) ,. Н 02 М 7/12 г ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ С ТЕЛЬС элекано в электния - й, УсГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Новосибирский электротехнический инсти тут(56) Авторское свидетельство СССРЬЬ 637929, кл. Н 02 М 7/12, 1974.Авторское свидетельство СССРВ 523402, кл. Н 02 М 7112, 1973,(54) СЕТЕВОЙ ТРЕХФАЗНЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ(57) Изобретение относится к областитротехники и может быть использовкачестве источника питания в радиоронной аппаратуре. Цель изобретеулучшение энергетических показателе тройство состоит из выпрямителя на диодах 1-12, подключенного к трехфаэной сети. К выходу выпрямителя подключен конденсатор 18. включенный через управляемые ключи 16, 17 параллельно конденсатору 19, В цепь диодов 3, 6, 9 включены управляемые ключи 13 - 15. Возможность бестрансформаторного подключения выпрямителя к сети, а также небольшое время разряда емкости конденсаторов улучшают массу и габариты устройства. Ток, потребляемый от сети, не содержит постоянной составляющей, что увеличивает коэффициент мощности. В устройстве возможно использовать общую нейтраль. Нагрузка в зависимости от требуемой полярности выходного напряжения может подключаться к выходным выводам 27, 25 или 27, 26. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к преобразовательной 1 ехнике и может быть использова- НО В Ка ЕСтЕЕ ИСтОЧНИКа ЭЛЕКтрОПИтаНИя в радиоэлектронной аппаратуре,Цель изобретения - улучшение энергетических показателей.На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - структурная схема блока управления; на фиг. 3 - диаграммы, поясняющие работу выпрямителя; на фиг.4 - диаграммы, поясняющие работу блока управления,Устройство (фиг, 1) содержит диоды 1- 12, управляемые ключи 13-17, конденсаторы 18 и 19, блок 20 управления, входные выводы 21 - 24 и выходные выводы 25, 26 и 27,Входной фазный вывод 21 соединен с катодом диода 1 и анодом диода 2, Анод диода 1 соединен с анодом диода 3 и с одним выводом управляемого ключа 13, другой вывод которого соединен с катодом диода 2. Входной фаэный вьвод 22 соединен с катодом диода 4 и анодом диода 5 Анод диода 4 соединен с анодом диода 6 и одним выводом ключа 14, другой вывод которого соединен с катодом диода 5. Входной фазный вывод 23 соединен с катодом диода 7 и анодом диода 8. Анод диода 7 соединен с анодом диода 9 и однимвыводом ключа 15, другой вывод которого соединен с катодом диода 8. 1 атоды диоцов 3, 6 и 9 обьединены и соединены с катодом диода 11 и одной обкладкой конденсатора 18, а через управляемый ключ 16 - с одной обкладкой конденсатора 19 и выходным выводом 25, Катоды диодов 2, 5 и 8 Яьединены и через диод 10 в обратном включении соединены с анодом диода 12, другой обкладкой конденсатора 18 и через управляемый ключ 17 - с другсобкладкой конденсатора 19 и выходным выводом 26. Анод диода 11 и ка 1 од диода " Объединены и ссединень с абьединенными входным выводом 24выходным выводом 27, Вход блока управления 20 соединен с входныл 1 и выводами 21- 24, а выход (Фиг. 2) - с управляющими электродами 28-32 соответствующих ключей 13 - 17. Источник перемен ного нап ряжения (или четырехпроводная сеть) подключается фазными шинами А, В, С и НЕйтраЛЬЮ 0 К СООтВЕтетеуещИМ ВХОДНЫМ выводам 21-24, Нагрузка (потребитель) вы прямителя подключается к выходному еыеоду 27 и к одному из выходных выводов 25 или 26 (в зависимости От требуемой полярности выходного напряжения Относит льна вывода 27), при этом другой из выводов 25 или 26 соединяется с выводом 27,Блок 20 управления (фиг. 2) содержит генератор ЗЗ тактовых импульсов (ГТИ), три 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 ,0 55 Одинаковых по составу синхронизатора 34, 35 и Зв, комбинационный узел 37 и четыре согласующих каскада 38-41. Каждый синхронизатор состоит из порогового устройства 42, счетчика 43 и четырех компарат 1.ое 44-47.Выход ГТИ 33 шиной 48 соединен с С- входом счетчика 43 в каждом синхронизаторе 34, 35 и 36. Р-вход счетчика 43 соедин.н с выходом порогового устройства 42, вход которого соединен с соответствующим входным фаэным выводом 21, 22 или 23. Выход счетчика 43 соединен информационной шиной 49 с входом каждого из компарлторов 44 - 47, на другие входы которых заведены Опорные числа (для синхронизатора А - это А 1, А 2, Аз и А 4). Выход компард 10- оов через комбинационный узел 37 соединен с входами согласующих каскадов 33 - 41, выходы которых соедноны с соответствующими управляющими электродами 28 - 32 ключей 13-17, Блок управления упи."-,вляет работой ключей в соответствии с диаграммами, показанными на фиг. 3 и 4, где Оп - амплитудное значение напряжения сети О 1; 11 - ток, потребляемый о 1 сети; 1 д, 1 в,с - токи фазы А, В и С соответственно, Йг, Оо - напряжение на нагрузке и его среднее з влечение; сз, ср - время заряда и разряда кэнденсатора 18; Т - период преобразуемогс на 1 ряжения; А 1 - ,А 4, 31-В 4 и С 1-С 4 - выходные синхроимпульсы соответственно синхронизаторов А, В и С.". этим блоком управления выпрямитель работает в двух.,олупериодном двенадцатитактном режиме. преобразуя напряжение сети на уровне 0,7 от амплитудного значения.Устройство работает следующим образом.К выводам 21, 22 и 23 (фиг, 1) подключаются фазные шины В, А и С первичноо источника или сети, а к выводу 24 - нейтраль О. Пусть,на нагрузке требуется напряжение положительной полярности относительно нейтрали. Тогда нагрузка подключается к выводам 25 и 27, а клемма 26 должна быть ссединена с клеммой 27.В установившемся режиме на конденсаторах 18. 19 имеется напряжение, полярность которого указана на фиг. 1, а форма - на иг. 3 и 4,С момента с 1(фиг. 3) до момента т 2 управляемый ключ 13 (фиг, 1) открыт, а ключи 14 - 17 закрыты. В это время заряда конденсатор 18 подзаряжается от фазы А током д по цепи; вывод 21 - диод 2 - ключ 13 - диод 3 - конденсатор 18 - диод 12 - вывод 24, а напряжение на нагрузке поддерживается разряжающимся конденсатором 19 по цепи:10 15 20 25 30 35 40 45 50 конденсатор 19 - вывод 25 - нагруэка - соединенные выводы 26, 27 - конденсатор 19, С момента с 2 после задержки для полного закрывания ключа 13 фиг. 4) открываются ключи 16 и 17 и конденсатор 18 до момента сз разряжается на конденсатор 19 и нагрузку по цепи: конденсатор 18 - ключ 16 - конденсатор 19 и нагрузка - ключ 17 - конденсатор 18. При этом форма напряжения на подэаряжающемся конденсаторе 19 и на нагрузке Он будет такой, как показано на фиг. 3 и 4. В момент тз (отрицательный полупериод для фазы В) вступает в работу фаза В. С момента 1 з и до момента 14 ключ 14 открыт, а остальные управляемые ключи закрыты. В это время конденсатор 18 подзаряжается от фазы В током 1 в по цепи: вывод 24 - диод 11 - конденсатор 18 - диод 10 - ключ 14 - диод 4 - вывод 22, а напряжение на нагрузке поддерживается конденсатором 19, как и в первом цикле. В течение времени т 4 - т 5 конденсатор 18 разряжается через открытые ключи 16 и 17 по, казанной ранее цепи. В третьем цикле работы (т 5 - 17) с момента т 5 и до момента 16(отрицательный полупериод для фазы С) ключ 15 открыт, а остальные ключи закрылы. В это время конденсатор 18 подзаряжается от фазы С током 1 с по цепи: вывод 24 - диод 11 - конденсатор 18 - диод 10 - ключ 15 - диод 7 - вывод 23, а напряжение на нагрузке поддерживается конденсатором 19, как и в предыдущих циклах. В течение времени т 6 - тт конденсатор 18 разряжается через открытые ключи 16 и 17 по указанной ранее цепи. В четвертом цикле работы (17 - с 9) с момента т 7 и до момента тв(положительный полупериод для фазы А) ключ 13 открыт, а остальные ключи закрыты, В это время конденсатор 18 подзаряжается от фазы А током 1 А второй раэ за половину периода преобразуемого напряжения. Дальнейшая работа выпрял ителя легко усматривается из диаграмм фиг, 3 и 4. Таким образом, каждая фаза сети за период преобразуемого напряжения работает четыре раза: два цикла (такта) заряд - разряд в положительный полупериод и два цикла в отрицательный полупериод. Длительность одного цикла равна Т/12.Блок 20 управления (фиг. 2) работает следующим образом (на примере работы фазы А).Пороговое устройство 42 синхронизатора 34 в моменты перехода напряжения сети 01 фазы А (фиг. 4) через нуль вырабатывает синхроимпульсы, которые поступают на вход установки нуля счетчика 43 и каждый раз прерывают счет, На счетный вход счетчика 43 поступают импульсы с выхода генератора 33 тактовых импульсов, С выходов счетчика 43 текущее значение счета по информационной шине 49 поступает на входы компаоаторов 44 - 47, на другие входы которых заведены опорные числа А 1, А 2 Аз и А 4, определяющие моменты (т 1, т 2, т 7 и тв, Фиг. 4) чачала и конца заряда конденсатора 18 по уровню 0,7 Оп фазы А, В момент равенства числа импульсов, поступающих от ГТИ 33 через счетчик 43, и опорного числа каждый компаратор вырабатывает синхроимпульсыА 1, А 2, Аз и А 4. Эти импульсы поступаюг на комбинационный узел 37, который формирует управляющие импульсы заряда, разряда и, задержки (фиг, 4) соответствующей длительности, Эти импульсы через согласующие каскады 36 - 41 управляют работой ключей 13 - 17,Го этому же принципу работает блок управления и под воздействием двух других фазТаким образом, предлагае" ь:и выпрямитель потребляет энергию от сети для накопления ее в конденсаторе 18 и в положительный, и в отрицательный полупериоды преобразуемого напряжения каждой Фазы, т,е. он является двухполупериодным. В отличие от трехфазных мостовых выпрямителей у него общая нейтраль.Преимущества предлагаемого выпрямителя заключаются в возможности иметь общую заземленную нейтраль, что особенно важно в бортовой РЭА; разделении по времени потребления энергии от сети и потребление энергии нагрузкой, что уменьшает обратную помеху (через первичный источник) при импульсном токе нагрузки;более полному использованию установленнои мощности первичного источника и, какследствие, уменьшению массы, объема и стоимости первичного источника и системы электропитания в целом, При этом частота первой гармоники пульсации выпрямленного напряжения равна 121 сети. Поэтому придальнейшем сглаживании пульсации дополнительное фильтрующее устройство будет иметь меньшие массу и обьемФормула изобретения1. Сетевой трехфазный управляемый выпрямитель, содержащий три цепочки последовательно согласно соединенных основных диодов, общие точки которыхобразуют три входных вывода, аноды диодов каждой из цепочек подключены к ссответтующим одним выводам управляемых ключей. другие выводы которых объединены, а такжедва выходных вывода, четвертый и пятый ключи и блок управления, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью улучшения з ер;етических показателей, до-олнительно введены шесть диодов и два конденсато 1617579ра, при этом аноды каждого из трех дополнительных диодов подключены к соответствующим анодам основных диодов, входящих в указанные цепочки и соединенных с выводами ключей, катоды трех дополнительных диодов объединены и подключены к катоду четвертого дополнительного диода, соединенному согласно последовательно с пятым дополнительным диодом, анодом соединенным с анодом шестого дополнительного диода, катод которого подключен к объединенным катодам указанных цепочек основных диодов и объединенным выводам трех управляемых ключей, точка соединения четвертого и пятого дополнительных диодов образует четвертый входной и третий выходной выводы, первый дополнительно введенный конденсатор включен параллельно цепочке четвертого и пятого диодов, выводы этого конденсатора подключены к соответствующим первым силовым выводам четвертого и Пятого ключей, вторые выводы которых подключены к первому и второму выходным выводам и зашунтированы вторым дополнительно введенным конденсатором.2, Выпрямитель по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что блок управления содержит ге нератор тактовых импульсов, комбинационный узел, четыре согласующих каскада и три синхронизатора, каждый из которых состоит из порогового устройства, счетчика и 28, компараторов, где Й - число, показывающее 10 сколько раз за половину периода преобразуемого напряжения работает одна фаза, причем вход порогового устройства соединен с соответствующим входным выводом, а выход - с В-входом счетчика, С-вход кото рого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход соединен информационной шиной с каждым компаратором, на другие входы которых заведены соответствующие опорные числа, при этом 20 выходы компараторов соединены с входамикомбинационного узла, выходы которого через соответствующие согласующие каскады соединены с управляющими электродами управляемых ключей выпрямителя,1617519 О,Уг рректор М, Шарош Редактор М Тираж 498 Подписное И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5ак тельский комбинат "Пат агарина,ствен О игл Оорог А ус-до 4
СмотретьЗаявка
4428463, 23.05.1988
НОВОСИБИРСКИЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
БРАСЛАВСКИЙ ЛЕВ МОИСЕЕВИЧ, САЖНЕВ АЛЕКСАНДР МИХАЙЛОВИЧ
МПК / Метки
МПК: H02M 7/12
Метки: выпрямитель, сетевой, трехфазный, управляемый
Опубликовано: 30.12.1990
Код ссылки
<a href="https://patents.su/6-1617579-setevojj-trekhfaznyjj-upravlyaemyjj-vypryamitel.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Сетевой трехфазный управляемый выпрямитель</a>
Предыдущий патент: Преобразователь переменного напряжения в постоянное
Следующий патент: Сетевой однофазный управляемый выпрямитель
Случайный патент: Цилиндропоршневая группа