Стабилизированный преобразователь трехфазного переменного тока в постоянный Советский патент 1987 года по МПК G05F1/56 H02M7/217 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания различных радиоэлектронных устройств.

Целью изобретения является повышение эффективности использования преобразователя путем повышения надежности и- безопасности работы преобразователя при одновременном улучшений его массогабаритных характеристик .

На фиг,1 представлена схема ста- билизированного преобразователя трехфазного переменного тока в постоян- нь1й { на фиг.2 - временные диаграммы напряжений на входах и выходах входящих в преобразователь узлов.

Стабилизированный преобразователь трехфазного переменного тока в пос- тоянный состоит из включенных в фазные провода тиристоров 1, катоды которых через резисторы 2 соединены с нулевой общей шиной.Катоды тиристоров через диоды 3 соединены с емкостным фильтром 4 и нагрузкой 5. Блок управления преобразователя состоит из узлов синхронизации, фазосдвигающего и распределительного, количество которых соответствует числу фаз.

Узел синхронизации состоит из подключенных к каждому из трех фазных проводов логических элементов 6 определения полярности фазного напряжения логических элементов 7 определения знака производной фазного напряжения, пороговых элементов 8,элементов 9 логического умножения И, к входам каждого из которых подключены выходы элементов 6, 7 и 8, и элемента 10 логического сложения ИЛИ, к входам которого подключены выходы трёх элементов И 9 и выход которого подключен к управляющему входу фазо- . сдвигающего узла (ключа 11) и к входу распределительного узла.

Фазосдвигающий узел состоит из ключа 11, конденсатора 12, управляющего источника тока 13, порогового узла 14 и усилителя сравнения ,к одному из двух входов которого подключен источник опорного напряже- няя и, а к другому - выход преобразователя.

Распределительный узел состоит из трех элементов 16 логического умножения И, одни входы которых соединены с выходом порогового узла 14, другие с выходами соответствующих элементов И 9, а выходы подключены к управляющим электродам тиристоров 1. Стабилизированный преобразователь трехфазного переменного тока в пос- Тоянньш работает следующим образом.

I

При положительной полярности фазного напряжения (фиг.2а) на выходе логического элемента 6 определения

полярности фазно/ о напряжения является логическая единица (фиг.2б). На выходе логического элемента 7 определения знака производной фазного напряжения логическая единица появляется при отрицательном знаке производной фазного напряжения (фиг.2в). На выходе порогового элемента 8 логическая единица появляется при величине фазного напряжения, меньшей

порогового, равного U (фиг.2а,г). На выходе элемента 9 логического умножения И единица появляется при

о совпадении единиц на всех трех его

входах (фиг.2д). На выходе элемента 10 логического сложения ИЛИ складываются логические единицы, поступающие с выходов трех логических элементов 9 .(фиг.2е). Таким образом,частота следования логических единиц

(синхроимпульсов) с выхода элемента 10 равна утроенной сетевой частоте. При появлении логической единицы на выходе элемента 10 ключ 11 размыкается и конденсатор 12 начинает

заряжаться током управляемого источника тока 13 до напряжения „ срабатывания порогового узла 14 (фиг.2ж), после чего пороговый узел вьщает узкий импульс (фиг.2з), который через

узел распределения поступает на управляющий электрод тиристора 1. Время заряда конденсатора 12 до напряжения и зависит от значения емкости конденсатора и величины тока управляемого источника тока 13. Чем больше этот ток, тем быстрее зарядится конденсатор, тем меньше фазовый сдвиг / относительно минимально допустимого угла , отпирания тиристора ot, и тем больше величина выходного напряжения преобразователя (фиг.2а). Величина тока источника тока 13 управляется выходным напряжением усилителя сравнения 15, которое

пропорционально разности выходного и опорного напряжений. Каждьй из трех элементов 16 логического умножения И пропускает выходной импульс порогового узла 14 на управляющий электрод

соответствующего тиристора только тогда, когда в момент появления импульса на одном из его входов на другом входе находится сигнал, соответствующий логической единице (фиг.9и),

Из изображенных на фиг.2 диаграмм следует, что ключ 11 разомкнут только при значениях углов каждого фазного напряжения, находящихся в интервале от of до Г. При всех остальных значениях углов ключ 11 замкнут При этом заряда конденсатора 12 не происходит, и появление отпирающих импульсов на управляющих электродах тиристоров исключено. Это исключает всякую возможность появления на выходе преобразователя значений напряжений, больших максимально допустимых , что повышает надёжность работы и безопасность стабилизированого преобразователя.

определения полярности фазного наВведение в узел синхронизации ста-25 пряжения, логического элемента определения знака производной фазного напряжения и порогового элемента, выходы которых подключены к входам элемента логического умножения И, а вы- 30 ходы элементов логического умножения И всех узлов синхронизации подключены к входам введенного элемента логического сложения ИЛИ, синхронизирующий выход которого подключен к

билизированного преобразователя трехфазного переменного тока в постоянный дополнительных логических элементов определения полярности и знака производной фазного напряжения, пороговых элементов и элементов логического умножения И позволяет ис- ключить возможность появления на выходе преобразователя величин напряжений, больших, чем рабочее напряже- 5 входам фазосдвигающего и распределиние конденсаторов фильтров, что,помимо повышения надежности работы и безопасности преобразователя, создает возможность построения мощных бестрансформаторных стабилизированных преобразователей трехфазного переменного тока в постоянный на пониженные напряжения с возможностью регулировки их выходного напряжения от нуля до максимального значения иакс обладающих меньшими, по сравнению с известными преобразователями габаритными размерами, весом, стоимостью и повышенным КПД за счет исключения из конструкции трехфазного силового трансформатора и дросселя фильтра.

Формула изобретения 1. Стабилизированный преобразователь трехфазного переменного тока в постоянный, содержащий включенные

в фазные провода тиристоры, катоды каждого из которых через резисторы соединены с нулевой общей шиной и через диоды - с емкостным фильтром и выходным выводом, а также блок управления, состояш;ий из узлов синхронизации, фазосдвигающего и распределительного узлов, количество каждого из которых соответствует числу фаз, отличающийся тем, что,

с целью повьш1ения эффективности использования преобразователя путем по- вьш1ения надежности и безопасности при одновременном улучшении его массога- баритных характеристик, каждый узел

синхронизации выполнен в виде элемента логического умножителя и подключенных входами к соответствующему фазному проводу логического элемента

тельного узлов.

2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что фазо- сдвигающий узел выполнен в виде усилителя сравнения входного и опорного напряжений, порогового узла и подключенных параллельно ключа, конденсатора, управляемого источника тока, причем управляюш 1й вход ключа соединен с выходом элемента логического сложения ИЛИ, конденсатор подключен к входу порогового узла, уп- равляюпдай вход управляемого источника тока подключен к выходу усилителя сравнения выходного и опорного напряжений, а выход порогового узла подключен к входу распределительного узла.

. J Ы- UJ

In N П П п П .

I и

ki/i

лЖ

LLJLLJL1 L. k

фиа2

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам питания различной радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повы- сшение эффективности использования преобразователя путем повышения надежности и безопасности его работы при одновременном улучшении его мас- согабаритных характеристик. При положительной полярности фазного напряжения частота следования логических единиц (синхроимпульсов) с выхода элемента 10 логического сложения ИЛИ равна утроенной сетевой частоте. Ключ 11 размыкается, конденсатор 12 заряжается током управляемого источника тока 13 до напряжения срабатывания порогового узла 14. Узел 14 выдает импульс, который начинает открывать один из тиристоров 1. Этот процесс происходит при углах фазного напряжения от oi до IT. В остальных случаях ключ 11 замкнут,конденсатор 12 не заряжается, тиристоры закрыты. 1 З.П-. ф-лы, 2 ил. сл ы о со о о о