ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ Российский патент 1997 года по МПК H02M7/162 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к силовой преобразовательной технике, и может быть использовано для получения постоянного тока на выходе преобразователей однофазного переменного напряжения в регулируемое постоянное.

Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное (см. а.з. Японии 61-29228, H 02 M 7/162, опубл. 5.7.86). Преобразователь содержит однофазный выпрямительный мост с управляемыми вентилями и трансформатор тока, включенный во входную цепь. Однако, использование данной схемы для полууправляемого моста дает ошибку в измерении тока при работе на активно-индуктивную нагрузку.

Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное (см. технические условия ТУ16-530.230-78 "Электропривод тиристорный ЭТ1"), содержащий однофазный полууправляемый мост, построенный на двух тиристорах и двух диодах, сглаживающий дроссель с компенсационной обмоткой и систему управления, связанную со сглаживающим дросселем и тиристорами. Недостатком преобразователя является наличие гальванической связи между цепями системы управления и силовыми цепями.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является преобразователь переменного напряжения в постоянное (см. технические условия ТУ16-529.056-67 "Однофазные тиристорные преобразователи серии ПТО"), содержащий однофазный полууправляемый выпрямительный мост, построенный на двух управляемых вентилях (тиристорах) и двух диодах, трансформатор тока, включенный во входную цепь переменного тока, и систему управления, связанную с трансформатором тока и тиристорами. Недостатком преобразователя является невозможность достоверного измерения величины и регулирования постоянного тока в силовых цепях с активно-индуктивной нагрузкой, связанная с тем, что в течение определенной части периода сетевого напряжения ток нагрузки не протекает по трансформатору тока и не контролируется.

Технической задачей, решаемой данным изобретением, является расширение функциональных возможностей преобразователя переменного напряжения в постоянное за счет обеспечения возможности достоверного измерения величины и регулирования постоянного тока в силовых цепях с активно-индуктивной нагрузкой при гальванической развязке цепей системы управления от силовых цепей.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем трансформатор тока, однофазный выпрямительный мост с выходными выводами, предназначенными для подключения к ним нагрузки, выполненный с использованием двух управляемых и двух неуправляемых вентилей и систему управления, связанную с трансформатором тока и управляемыми вентилями, согласно изобретения, трансформатор тока содержит две первичные обмотки, включенные последовательно с вентилями, связанными с одним из выходных выводов с обеспечением поочередного протекания тока нагрузки через первичные обмотки трансформатора тока, то есть каждая из первичных обмоток трансформатора тока включена последовательно с одним из управляемых вентилей или с одним из неуправляемых вентилей. Наличие двух первичных обмоток у трансформатора тока, включенных последовательно с вентилями, связанными с одним выходным выводом, обеспечивает возможность достоверного измерения величины и регулирования постоянного тока в силовых целях с индуктивной или активно-индуктивной нагрузкой за счет протекания тока нагрузки поочередно через ту или другую обмотку трансформатора тока.

Перечень фигур чертежей: фиг. 1, фиг. 2 варианты функциональной схемы преобразователя переменного напряжения в постоянное с включением каждой из первичных обмоток трансформатора тока последовательно с одним из управляемых вентилей; фиг. 3, фиг. 4 варианты функциональной схемы преобразователя переменного напряжения в постоянное с включением каждой из первичных обмоток трансформатора тока последовательно с одним из неуправляемых вентилей; фиг. 5 диаграммы напряжения на нагрузке U_н, тока нагрузки i_н, тока, потребляемого из сети переменного тока i_а, токов первичных обмоток i₆ и i₇ трансформатора тока.

Заявляемый преобразователь переменного напряжения в постоянное содержит однофазный выпрямительный мост, состоящий из управляемых вентилей 1 и 2 и неуправляемых вентилей 3 и 4, трансформатор тока 5, имеющий две первичные обмотки 6 и 7 и вторичную обмотку 8, а также систему управления 9, связанную с управляющими электродами управляемых вентилей 1 и 2 и вторичной обмоткой 8 трансформатора тока 5. К выходным зажимам выпрямительного моста подключена активно-индуктивная нагрузка 10.

Устройство работает следующим образом.

При подаче из системы управления 9 импульса и отпирании, например, тиристора 1, ток от сети переменного тока i_а проходит через этот тиристор, обмотку 6 трансформатора тока 5, нагрузку 10 неуправляемый вентиль 4. После перехода напряжения сети через 0 вентиль 4 запирается, а вентиль 3 отпирается, при этом ток из сети прекращается, а ток нагрузки i_н протекает через вентили 3, 1 и обмотку 6 трансформатора тока 5. При подаче следующего импульса из системы управления 9 отпирается тиристор 2 и ток от сети протекает через тиристор 2, обмотку 7 трансформатора тока 5, нагрузку 10 и вентиль 3. После следующего перехода сетевого напряжения через 0 вентиль 3 запирается, а вентиль 4 отпирается, ток из сети прекращается, а ток нагрузки i_н протекает через вентили 4, 2 и обмотку 7 трансформатора тока 5. Таким образом, ток нагрузки поочередно протекает через первичные обмотки трансформатора тока; этим обеспечивается непрерывный и достоверный контроль величины тока нагрузки.

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор тока, однофазный выпрямительный мост с выходными выводами, предназначенными для подключения к ним нагрузки, выполненный с использованием двух управляемых и двух неуправляемых вентилей и систему управления, связанную с трансформатором тока и управляемыми вентилями, отличающийся тем, что трансформатор тока содержит две первичные обмотки, включенные последовательно с вентилями, связанными с одним из выходных выводов с обеспечением поочередного протекания тока нагрузки через первичные обмотки трансформатора тока. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор тока, однофазный выпрямительный мост с выходными выводами, предназначенными для подключения к ним нагрузки, выполненный с использованием двух управляемых и двух неуправляемых вентилей и систему управления, связанную с трансформатором тока и управляемыми вентилями, отличающийся тем, что трансформатор тока содержит две первичные обмотки, включенные последовательно с вентилями, связанными с одним из выходных выводов, с обеспечением поочередного протекания тока нагрузки через первичные обмотки трансформатора тока. 2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что каждая из первичных обмоток трансформатора включена последовательно с одним из управляемых вентилей. 3. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что каждая из первичных обмоток трансформатора включена последовательно с одним из неуправляемых вентилей.