Стабилизированный трехфазный выпрямитель Советский патент 1987 года по МПК H02M7/155 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дл питания радиоэлектронных устройств. Цель изобретения - повышение надежности стабилизированного трехфазного выпрямителя.

На фиг.1 приведена электрическая схема стабилизированного преобразо- вателя; на фиг.2 - временные диаграм МЫ, поясняющие работу блока управления; на фиг.З - временные диаграммыj поясняющие автоматическую фазировку каналов стабилизированного трехфазного выпрямителя.

Стабилизированный трехфазный выпрямитель состоит из одного трехфазного или трех однофазных трансформаторов 1, нагруженных на двухполупе- риодные выпрямители 2, имеющие общую отрицательную шину. Выходдз выпрямителей 2 подключены к анодам тиристоров 3, катоды которых через резисторы 4 соединены с общей отрицательной шиной и через диоды 5 с конденсатором фильтра 6-и нагрузкой 7,

Блок управления преобразователя состоит из узла 8 синхронизации и фазосдвигающего узла 9. На вход узла 8 синхронизации подается напряжение, первой фазы, а выход соединен с хронизирующим входом фазосдвигающего узла 9, К опорному входу фазосдвигающего узла 9 подключен источник опорного напряжения, а к сигнальному - выход преобразователя. Выход фазосдвигающего узла 9 соединен с управляющим электродом тиристора 3, включенного в первую фазу. Входы дву элементов 10 и 11 временной задержки на 1 /3 и 2/3 полупериода выпрямл:ен- ного однофазного напряжения подключены к выходу фазосдвигающего узла 9. Выход подключаемого к первой фазе формирователя 12 синхроимпульсов соединен с S-входами обоих RS-тригге- ров 13 и 14, а выход двух других формирователей 12 - с R-входами RS-триг геров 13 и 14. Выходы RS-триггеров через фильтры 15 и 16 нижних частот соединены с входами порогового элемента 17, выход которого подключен к управляющему входу переключателя 18. Выходы элементов 10 и 11 времен- ной задержки через переключатель 18 соединены с управляющими электродами тиристоров, включенных во вторую и третью фазы.

172

Стабилизированный трехфазной выпрямитель работает следующим образом

С трансформатора 1, включенного в первую (ведущую) фазу, на вход узла В синхронизации подается переменное напряжение.первой (ведущей) фазы. В моменты времениJ когда каждый полупериод этого напряжения достигает амплитудного значения, с выхода узла 8 синхронизации на синхронизирующий вход фазосдвигающего узла 9 поступают синхроимпульсы (фиг,2г). Через интервал времени, соответствующий разности между опорным напряжением и выходным напряжением устройства, на выходе фазосдвигающего узла 9 появляется управляю ций импульс (фиг.2д), открывающий включенный в первую фазу тиристор 3 в момент времени, когда напряжение на нем равно требуемому значению выходного напряжения прео б- раэователя (фиг.2а). Включенный в первую фазу тиристор открывается. Емкость фильтра 6 через диод 5 заряжается до заданного напряжения. Управляющий импульс (фиг.2д) с выхода фазосдвигающего узла 9 поступает на входы двух элементов 10 и 11 временной задержки, на выходах которых появляются открывающие тиристоры управляющие импульсы, задержанные по отношению к входному управляющему импульсу (фиг,2д) соответственно на 1/3 (фиг.2е) и 2/3 (фиг.2ж) полупериода выпрямленного однофазного напряжения. Эти импульсы через переключатель 18 поступают на управляющие электроды тиристоров 3, включенных во вторую и третью фазы.

Наличие двух элементов 10 и 11 временной задержки при условии правильной фазировки поступающих с их выходов управляющих импульсов обеспечивает регулировку выходного напряжения от нуля до амплитудного значения фазного напряжения, уменьшение мощности искажений и увеличение косинуса ц сети. Это, в свою очередь, 5гменьшает габаритную мощность трансформаторов (или трансформатора).

Правильная фазировка поступающих с выходов злементов 10 и 11 временных задержек управляющих импульсов осуществляется следующим образом.

На входы каждого из трех формирователей синхроимпуль(5ов 12с трансформаторов 1 подаются фазные напря

3 .

жения. Внутри формирователей 12 фазные напряжения выпрямляются (фиг.За в), на выходах формирователей появлются синхроимпульсы, соответствующи нулевым значениям напряжений коммутрованных синусоид (фиг.Зг-е). Синхримпульсы, поступающие с выхода формирователя 12, подключенного к первой (ведущей) фазе (фиг.Зг), устаналивают на выходах RS-триггеров 13 и 14 высокий потенциал, соответствующий уровню 1 (фиг.3ж,з). Синхроимпульсы, поступающие с выходов формирователей 12, подключенных к второй и третьей фазам (фиг.3д,е), устанавливают на выходах RS-триггеров 13 и 14 низкие потенциалы, соответствующие уровням О (фиг.3ж,з). На выходах RS-триггеров 13 и 14 появляются прямоугольные импульсы напряжения, следующие с удвоенной сетевой частотой (фиг.3ж,з). Так как между выходным импульсом формирователя 12, поключенного к первой фазе, и выходными импульсами формирователей 12, поключенных к второй и третьей фазам, имеются временные сдвиги, соответствующие 1/3 и 2/3 полупериодам сетевого напряжения, то длительность выходного импульса RS-триггера 13 составляет 1/3 полупериода (фиг.Зж), а длительность выходного импульса RS- триггера 14-2/3 полупериода (фиг. За) Фильтры нижних частот.15 и 16 выделяют постоянные составляющие выходных напряжений RS-триггерЬв 13 и 14 (фиг.3ж,з), которые подаются на входы порогового элемента 17. На выходе фильтра 15, подключенного .к RS-триг- геру 13, постоянная составляющая напряжения в два раза меньше, чем на выходе фильтра 16, подключенного к выходу триггера 14. Таким образом, напряжение на одном входе порогового элемента 17 в два раза меньше, чем на другом. При этом на выходе порогового элемента 17 и на управляющем входе переключателя 18 устанавливается низкий уровень напряжения, со- ответствующий уровню О и устанавливающий контакты переключателя в положение I (фиг.1). Тогда угфавля- ющие импульсы с выходов элe feнтoв 10 и II временных . задержек поступают на управляющие элек - троды тиристоров 3, включенных соответственно во вторую и треть фазу.

0

5

0

Если вторуо и третью фазы поменять местами (фиг.Зд-з), то длительность выходного импульса RS-триггера 13 составляет 2/3 полупериода, а длительность выходного импульса RS-триггера 14 - 1/3 полупериода (фиг.Зж), при этом уровни напряжений на входах порогового элемента 17 меняются местами. На выходе порогового элемента 17 и на управляющем входе переключателя 18 устанавливается высокий уровень напряжения, соответствующий уровню 1. Контакты переключателей 18 переключаются в положение II. При этом выход элемента 10 временной задержки подключается к управляющему электроду тиристора 3, включенного ранее, в третью фазу, а выход элемента 11 временной задержки - к управляющему электроду тирис.тора 3, включенного ранее на вторую фазу. Таким образом, управляющие импульсы с выхода элемента 10, ране поступавшие 5 на управляющий электрод тиристора 3, включенного во вторую фа зу, в этом случае поступают на управляющий электрод тиристора 3, включенного в третью фазу, а управляющие импульсы с выхода элемента 11, ранее поступавшие на управляющий электрод тиристора 3, включенного в третью фазу, поступают на управляющий электрод тиристора 3, включенного ранее во вторую фазу.

0

5

40

45

Таким образом осуществляется автоматическая фазировка управляющих тиристорами импульсов.

Формула изобретения

Стабилизированный трехфазный выпрямитель, содержащий один трехфазный или три однофазных трансформатора, входами подключенных к входным клеммам, три однофазных двухполупе-

50

55

риодных выпрямителя, входами подключенных к основным выходным обмоткам трехфазного или однофазных трансформаторов, отрицательными выходными выводами подключенньпс к отрицательной выходной шине, а положительными выходами через последовательно включенные соответствующие тиристор и ди од, подсоединенных к положительной выходной шине и первому выводу емкостного фильтра, причем общая точка каждых тиристора и диода иерез соот513

ветствующий резистор подключена к отрицательной выходной шине и второму выводу емкостного фильтра, блок управления, включающий в себя последовательно включенные узел синхронизации и фазосдвигающий узел причем вход узла синхронизации подключен к дополнительной выходной обмотке первой фазы трехфазного или однофазного трансформаторов, а выход фг зосдвига- ющего узла подключен к управляющему электроду тиристора той же фазы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него вне- даны два элемента временной задержки на 1/3 и 2/3 полупериода выпрямленного однофазного напряжения, три формирователя синхроимпульсов, два RS- триггера, два фильтра нижних частот, пороговый элемент и переключатель, трехфазный или однофазные тр;ансфор- маторы второй и третьей фазы снабжены дополнительными обмотками, причем входы элементов временной з гдерж-

176

ки на 1/3 и 2/3 полупериода выпрямленного однофазного напряжения подключены к выходу фазосдвигающего узла и их выходы соединены с первым и вторым входными выводами переключателя, выходные выводы которого подключены к управляющим электродам тиристоров соответственно второй и третьей фаз 5 выход первого формирователя синхроимпульсов, вход которого подключен к входу узла синхронизации соединен с 5-Нходами RS-триггеров, а выходы второго и третьего формирователей синхроимпульсов, входы которых подключены к дополнительным выходным обмоткам второй и третьей фазы трехфазного или однофазных трансформаторов, соединены с входами R соответственно первого и второго RS-триггеров выходы RS-триггеров через фильтры нижних частот подключены к входам порогового элемента, вьпсод которого соединен с управляющим входом переключателя.

(Раза 1-ведущая

W)

/1 выл

РИЛ

Фаза 1-ведущая

Редактор Л.Пчолинская

Заказ 3976/54Тираж 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

iPuB. 3

Составитель Ю.Опадчий

Техред М.Ходанич Корректор А.Зимокосов

Изобретение относится к вторичным источникам электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повьшение надежности. Цель достигается тем, что в него введены два элемента временной задержки 10 и 11 на 1/3 и 2/3 полупериода выпрямленного однофазного напряжения, подключеннь1е входами к выходу фазо- сдвигающего устройства 9, а выходами - к тиристорам 3 выпрямителей второй и третьей фаз. При этом формирователи 12 синхроимпульсов, два RS-тригге- ра 13 и 14, два фильтра нижних частот 15 и 16 и компаратор 17 образуют узел выявления порядка подключения фаз первичной сети k входным клеммам, подключающий с помощью коммутатора 18 выходы элементов временной задержки к управляющим выводам тиристоров 3 соответствзтощих фаз. 3 ил. i СЛ 00 00 4 00 Фие.1