Индуктивно-емкостной преобразователь источника напряжения в источник тока Советский патент 1983 года по МПК G05F3/06 H02M5/06 

Изобретение относится к преобразо вательной технике. Известны преобразователи источника напряжения в источник тока, содер жащие для каждой фазы нагрузки дроссель и конденсатор, нёстроенные в ре зонанс на частоте питающей сети и соединенные в звезду с первым выводо первичной обмотки согласующего транс форматора, и дополнительный дроссель подключенный между нейтралью питающей сети и искусственной нейтралью индуктивно-емкостного преобразователя со Известен также индуктивно-емкостной преобразователь, наиболее близкий к .предлагаемому, содержащий для каждой фазы нагрузки дроссель и конденсатор, соединенные одними выводами с первым выводом первичной обмотки согласующего трансформатора, а вторые выводы лучей Звезды подключены к фазным выводам питающей сети, И группу встречно-параллельно включенных управляемых вентилей сое диненных с блоком управления C.J. Недостатком известных преобразователей является большая установленная мощность реактивных элементов. Цель изобретения - снижение установленной мощности элементов преобразователя. Поставленная цель достигается за. счет того, что в известном преобразователе часть первичной обмотки согласующего трансформатора через указанную группу вентилей подключена к выводу питащей сети. На фиг, 1 приведена приниипйаль- ная электрическая схема преобразователя, на фиг. 2 - векторные диаграммы напряжения на его элементах на фиг. - внешние вольтамперные характеристики преобразователя. Преобразователь содержит согласующий трансформатор 1, конденсаторную 3.1 батарею 2 и дроссель 3 настроенных в резонанс на частоте питающей сети, управляемые вентили i и. 5, включенные встречно-параллельно между отводом первичной обмотки согласующего трансформатора и нейтралью сети, и блок 6 управления вентилями, В конкретном слунае этот блок может представлять собой трансформатор с двумя вторичными обмотками, на перви.чную обмотку которого подается переменное напряжение, синхронное по фазе с током нагрузки 7 подключенной к вторичной обмотке трансформатора 1, 8 и Э полупроводниковые диоды. В зависимости от полярности включения первичной обмотки возможны два варианта ограничения: ограничение снизу, когда при уменьшении сопротивления нагрузки напряжение на элемента преобразователя остается неизменнымс ограничение сверху, когда напряжение на элемер.тах преобразователя остается неизменным при увеличении сопротивления нагрузки. Рассмотрим принцип работы преобр 13обателя при ограничении напряжения сверху bгдa напряжение на нагрузке (вектор ОА) меньше фазового на 1ряжения , напряжение между отводом первичной обмотки трансформатора и нейтраль сети (вектор 00 ) находятся в противофазе с напряжением на нагрузке и, если на первичную обмотку трансформатора блока управления вентилями подается напряжение, синхронное по фазе с током нагрузкир управляемые вентили -f и 5 запираются.

Увеличение напряжения на нагрузку приводит к уменьшению напряжения 00 . Оно может увеличиваться до тех пор , пока напряжение 00, не станет равным нулю. Дальнейшее увеличение напряжения на нагрузке вызывает отпирание венти лей 4 и 5 (прохождение тока через уп равляемые вентили), так как напряжение OGj( стремится изменить фазу на 180°, и часть первичной обмотки согл сующего трансформатора через управляемые вентили 4 и 5 (котррые в этом режиме работают как обычные полупроводниковые диоды) оказывается включенной на фазовое напряжение, что и обеспечивает ограничение напряжения при дальнейшем увеличении сопротивле иу,й нагрузки,

стоте питающей сети дроссель и конденсатор, соединенные одними выводами с первым выводом первичной обмотки согласую1цего трансформатора в Звезду, а вторые выводы лучей Звез62Иетрудно убедиться в том, что для ограничения напряжения снизу, достаточно изменить фазу переменного напряжения подаваемого на первичную обмотку трансформатора устройства управления. Возможен и третий вариант исполнения преобразователя, когда в одном преобразователе осуществляется ограничение напряжения, как снизу, так и сверху. Ограничение напряжений, на элемен тах преобразователя позволяет увеличить коэффициент использования конденсатора до единицы, что в конечном итоге позволяет уменьшить установочную мощность конденсатора, а следовательно, вес и габариты преобразователя и у.величить надежность работы устройства. Па базе предлагаемого изобретения разработан преобразователь для плазменного напыления. Предварительный расчет экономичесКОГО эффекта от внедрения предлагаемого изобретения только на одну установку составляет 500 тыс. руб. в год. Формула изобретения Индуктивно-емкостной преобразователь источника напряжения в источник тока, содержащий для каждой фазы нагрузки настроенные в резонанс на ча.ды подключены к фазным выводам питающей сети, и группу встречно-п раллельных управляемых вентилей, соединенных с блоком управления, о тл и ч-а ю щ и и с я тем, что, с целью снижения установленной мощности Элементов преобразователя, часть первичной обмотки согласующего транс- форматора через указанную группу вентилей подключена к выводу питающей сети. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № бБ+ПО, кл. G 05 F 3/06, 1977, 2.Авторское свидетельство СССР № 37059. кл. G 05 F 3/06, 1973.

фив.З

фаг.