Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1987 года по МПК H02M7/217 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для питания нагрузок, требующих повышенной надежности.

Цель изобретения - повьшение надежности и коэффициента мощности.

На фиг. изображен преобразователь, разрез , электрическое соединение первичных и вентильных обмоток; на фиг.2 - принципиальная схема преобразователя .

В преобразователе (фиг.1) показано конструктивное расположение первичных и вентильных обмоток. Преобразователь содержит статор с трехфазной первичной обмоткой 1, аналогичной асинхронному двигателю, и закреп- ленный неподвижный ротор с петлевой вентильной обмоткой 2, аналогичной обмотке якоря машины постоянного тока. К трем фазам обмотки 1 статора подключены конденсаторы 3. Замкнутая петлевая обмотка 2 ротора содержит двенадцать секций с отпайками 4-15, подключенными к входам переменного тока многоячейкового вентильного моста, выполненного на тиристорах 16-39. Тиристоры 16, 18, 20, 22, 24 и 26 катодной группы подсоединены к выводу А, а тиристоры 17, Г9, 21, 23, 25 и 27 катодной группы подсоединены к выводу В. Тиристоры 29, 31, 33, 35, 37 и 39 анодной группы подсоединены к выводу С, а тиристоры 28, 30, 32, 34, 36 и 38 анодной группы подсоединены к выводу D. Выводы А и В подключены каждый к эмиттеру транзисторов 40 и 41 р-п-р, объединенные коллекторы которых образуют положительный выходной вывод. Вьшоды С и D подключены каждый к эмиттеру транзисторов 42 и 43 типа п-р-п, объединенные коллекторы которых образуют отрицательный выходной вывод. Каждая секция обмотки 2 зашунтирована конденсатором 44. Нулевой диод 45 шунтирует нагрузку 46.

Геометрическая сумма векторов ЭДС всех источников напряжения, образующих замкнутый контур, равна нулю. Чтобы преобразователь работал, генерируя реактивную мощность, необходимо включать каждый последующий тиристор, потенциал на аноде которого ниже чем у предшествующего включенного тиристора. Это можно осуществить с помощью транзисторных ключей. Пусть в данный момент времени включены ти-:

ристоры 16 и 34 и транзисторы 40 и 41. Тогда выпрямленный ток пройдет через нагрузку 46 (его путь на схеме

показан пунктирной линией). В следующий момент времени, чтобы осуществить генерирование реактивной мощности при выпрямлении, необходимо включить тиристоры 17 и 35, потенциалы

на анодах которых меньше (зависит от направления вращения магнитного поля) , чем у работающих (включенных) тиристоров 16 и 34. Для этого надо осуществить искусственную коммутацию

тиристоров 16 и 34 с помощью транзисторных ключей 40 и 43. Они выключаются, а транзисторные ключи 41 и 42 и тиристоры 17 и 35 включаются. Тиристоры 16 и 34, оставшись без нагрузки,

выключаются. Таким образом осуществляется работа данного преобразователя в режиме потребления активной мощности и генерирования реактивной мощности.

Применение конденсаторов 44 во вторичной обмотке ограничивает перенапряжения, которые возникают в процессе коммутации транзисторных ключей. Наличие простой петлевой обмотки (многофазного источника напряжения) уменьшает влияние магнитодвижущей силы вторичного контура на магнитный поток статора, так как коммутирует только одна секция в данный

момент времени. Высокочастотная составляющая в кривой напряжения сети, которая зависит от количества секций петлевой обмотки, легко отфильтровывается с помощью конденсаторов 3 на

входе преобразователя, и напряжение сети практически не искажается. Ис- кусственна я коммутация силовых тиристоров с помощью транзисторных ключей упрощает силовую схему мостового выпрямителя, увеличивает ее надежность, повьщ1ает КПД, по сравнению с искусственной коммутацией с помощью коммутирующих конденсаторов, индук- тивностей, вспомогательных тиристоров и диодов и практически не искажает форму кривой напряжения сети.

Формула изо бретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий многофазный источник фазосдвинутых ЭДС, выполненный в виде машины постоянного тока, вентильные обмотки

которой разделены на секции, соединенные последовательно и подключенные к входам переменного тока многоячейкового вентильного моста, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и коэффициента мощности, между вьшодами первичной трехфазной обмотки, образующими входные выводы, включены конденсаторы, указанная обмотка уложена в пазах магнитопровода, а вентильная обмотка уложена в пазах закрепленного неподвижного ротора и каждая ее секция зашунтирована конденсатором, тиристоры катодной группы указанного

моста поочередно подсоединены к отдельным вьтодам А и В, а тиристоры анодной группы поочередно подсоединены к отдельным выводам С и D, при этом вьшоды А и В подключены каждый к соответствующему эмиттеру двух введенных транзисторных ключей типа р-п-р, объединенные коллекторы которых образуют положительный выходной вывод, а выводы С и D подключены каждый к соответствующему эмиттеру двух других введенных транзисторных ключей типа п-р-п, объединенные коллек- торы которых образуют отрицательный выходной вывод.

9иг.1

9

т;

в

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для питания нагрузок, требующих по- вьшенной надежности. изобретения - повышение надежности и коэффициента мощности. Искусственная коммутация силовых тиристоров с помощью транзисторных ключей упрощает силовую схему мостового преобразователя, повьппает КПД индуктивностей по сравнению с искусственной коммутацией с помощью коммутирующих конденсаторов и практически не искажает форму кривой напряжения сети. Многофазный источник фазосдвинутых ЭДС в устройстве выполнен в виде машины постоянного, тока. 2 ил. IND 4;а 00 4

Редактор Н.Тупица

Составитель Е.Мельникова

Техред В.КадарКорректор Л.Бескид

Заказ 3845/52 Тираж 659Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4