Двухячейковый преобразователь переменного тока в постоянный Советский патент 1983 года по МПК H02M7/155 

Изобретение относится к преобра зовательной технике и может быть использовано в источниках энергии для различных устройств. Известен двухячейковый преобразо ватель переменного тока в постоянны JB котором две ячейки соединены после до1вательно, а регулирование выход ного напряжения осуществляется пере водом их в выпрямительный или инверторный режим ij . Однако в ЭТ9М уЬтройстве каждая ячейка должна быть рассчитана на двойную номинальную мощность нагруз ки. Наиболее близким к изобретению является двухячейковый преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий в каждой ячейке трехфазный неуправляемый- мостовой выпрямитель с индуктивно-емкостным фильтром на выходе и ТИОИСТОРНЫЙ прерыватель, причем диагональ переменног трла выпрямителя каждой ячейки подключена к соответствующей группе вторичных обмоток трехфазного транс форматора, первичные обмотки которо го подключены к входным выводам 2 Однако для переключения ячеек с последовательной на параллельную ра боту в устройстве используется электромагнитный фазорегулятор, который имеет большую массу и габарит что ухудшает массогабаритные показа тели всего устройства. Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей. Поставленная цель достигается тем, что в двухячейковом преобразователе переменного тока в постоянный, содержащем в каждой ячейке трехфазный неуправляемый мостовой выпрямитель с индуктивно-емкостным фильтром на выходе и тиристорный прерыватель, причем диагональ переменного тока выпрямителя каждой яче ки подключена к соответствующей группе вторичных обмоток трехфазног трансформатора, первичные обмотки которого подключены к входным выводам, отрицательный вывод выпрямител первой ячейки подключен к первому выходному выводу, положительный вывод выпрямителя второй ячейки t- ко второму выходному; выводу, а положительный вывод выпрямителя первой ячейки и отрицательный вывод выпрямителя второй ячейки соединены каждый соответственно со вторым и первым выходными выводами через цепочку из последовательно соединенных указанного тиристорного прерывателя и дополнительно введенных реактора и вентиля, причем точки соединения реактора и вентиля обеих цепочек соедине.ны между собой через дополнительно введенный тиристор, включенный в проводящем направлении, а . общая точка соединения тиристорного прерывателя и реактора каждой цепочки соединена с соответствующим выходным выводом через второй дополнительно введенный вентиль, включенный в непроводящем направлении. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого двухячейкового преобразователя .. Двухячейковый преобразователь состоит из трехфазного трансформатора 1, первичные обмотки которого подключены к входным выводам, а каждая из его Групп вторичных обмоток подключена к входу выпрямительногомоста неуправляемого выпрямителя 2, принадлежащего одной из ячеек,причем к выходу моста подключен индуктивноемкостный фильтр, состоящий из реактора 3 и конденсатора 4. Каждая ячейка преобразователя додержит также тиристорный прерыватель (тиристорный .ключ) 5, соединенный в последовательную .цепочку с реактором 6 и вентилем (разделяющим диодом). 7. Причем точка соединения реактора-б и вентиля 7 цепочки одной ячейки соединена с аналогичной.точкой соединения реактора и вентиля цепочки второй ячейки через включенный в проводящем направлении переключающий тиристор 8, а точки соединения тиристорного прерывателя 5 с реактором б каждой цепочки соединены с одним из выходных выводов для подключения нагрузки 9 через вентиль (обратный диод) 10, включенный в непроводящем направлении. В многофазном исполнении тиристорного прерывателя число цепочек из тиристорного прерывателя, реактора, диодов и тирМстора равно числу фаз и все цепочки подключены указанным образом. Преобразователь работает следующим образом. Если на управляющий электрод переключающего тиристора 8 не подан отпирающий сигнал, тиристор 8 заперт и образованная им цепь разомкнута. В зтом случае после замыкания тиристорного ключа прерывателя 5 выходное напряжение неуправляемого выпрямителя прикладывается к нагрузочному контуру, состоящему из сглаживающего реактора 6, обратного диода 10 ,, и нагрузки 9. Ток в обратном диоде 10 спадает до нуля и диод 10 запирается. Поступающая через тиристорный ключ 5 из питающей сети энергия расходуется в нагрузке 9 и накапливается в реакторе 6. После запирания тиристорного ключа 5 приток энергии из питающей.сети прекращается, отпирается диод 10 и ток нагрузки поддерживается до следующего замыкания тиристорного ключа 5 за счет энергии, запасенной в реакторе 6. Электромагнитные процессы в других цепях с тиристорными ключами протекают аналогично описанным и лишь сдвинуты во. времени. Ячейки преобразователя работают параллельно на общую нагруз ку.- ; .Если на управляющий электрод переключающего тиристора 8 подан отпиргиощий сигнал, тиристор 8 отпирается и образованная им цепь замы-, кается. При этом следует рассмотреть случаи/ когда тиристорные ключи Г прерывателей первой и второй ячеек замыкаются и размыкаются одновремённо, а также когда тиристорные ключи прерывателей первой и второй ячеек замыкаются и размыкаются с временным сдвигом. В первом случае после замыкани1й тиристорных ключей 5 первой и второй ячеек выходное напряжение неуправляемых выпрямителей прикладывается к обратным диЪдам 10 и запирает tix. Образуется рабочая цепь: тиристррйый ключ 5 - сглаживающий реактор б пер вой ячейки - переключающий тиристор 18 - сглаживающий реактор 6 - тиристорный ключ 5 - неуправляемый вьШря митель 2 второй ячейки - нагрузка,9 неуправляемый выпрямитель 2 первой ячейки. Таким образом, к нагрузке9 подключены два последовательно соединенных неуправляемых выпрямителей. После размыкания тиристорных ключей 5 приток Энергии из питающей сети прекращается, отпираются диоды 10 и ток нагрузки протекает до следующего замыкания тиристорных ключей 5по контуру: сглаживающий реактор б первой ячейки - переключающий тирис тор 8 - сглаживающий реактор 6 обратный диод 10 второй, ячейки нагрузка 9 - обратный диод 10 первой ячейки. Во втором случае после замыкания тиристорного ключа 5 первой ячейки выходное напряжение неуправляемого выпрямителя этой ячейки прикладывается к обратному диоду 10 и запирает его. Образуется рабочая цепь: тиристорный ключ 5 - сглаживающий реактор 6первой ячейки - переключающий тиристор 8, - сглаживающий реактор б обратный диод 10 второй ячейки нагрузка 9 - неуправляемый выпрямитель первой ячейки. Таким образом, к нагрузке 9 подключены Лоследовательно две ячейки преобразователя и напряжение на ней равно удвоенному напряжению одной ячейки. После размыкания тиристорного ключа 5 первой ячейки электромагнитные процессы в преобразователе протекают аналогично описанным в первом случае при : размыкании тиристорных ключей 5. После замыкания ключа .5 второй ячейки электромагнитные процесс : протекают подобно описанным при замыкании, ключа 5 первой ячейки. Остальные фазы ячеек преобразователя работают ангшогично и их электромагнитные процессы лишь сдвинуты во времени.

ДВУХЯЧЕЙКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ, содержащий в каждой ячейке трехфазный неуправляемый мостовой выпрямитель с индуктивно-емкостным фильтром на выходе и тиристорный прерыватель, причем диагональ переменного тока выпрямителя каждой ячейки подключена к соответствующей группе вторичных обмоток трехфазного трансформатора, первичные обмотки которого подключены к входным выводам, о т л и ч а юЩ и и с я тем, что,С целью улучшения массогабаритных покаэатеией. отрицательный вывод выпрямителя пер-, вой ячейки подключен к первому выходному выводу, положительный вывод выпрямителя второй ячейки - ко второму выходному выводу, а положительный вывод выпрямителя первой ячейки И отрицательный вывод выпрямителя второй ячейки соединены каждый соответственно со вторым и первым выходными выводами через цепочку из последовательно соединенных указанного тиристррного прерывателя и дополнительно введенных реактора и вентиля причем точки соединения рюактора и вентиля обеих цепочек соединены между собой через дополнительно вве данный тиристор, включенный в про- щ водящем направлении, а общая точка О) С соединения тирйсторного прернвашеля и реактора каждой цепочки соединена с соответствующим выходным выводом через второй дополнительно введенный вентил1Ь, включенный в непроводящем S I направлении.