Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1987 года по МПК H02M7/12 

11

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве низковольтного вторичного источника электропитания при требовании обеспечить высококачественный спектр потребляемого тока и выходног напряжения.

Цель изобретения - распшрение области применения при выполнении уст- ройства управляемым.

На фиг.1 показана принципиальная электрическая схема устройства при соединении одноименных половин фазных секций вентильной обмотки через дополнительные преобразовательные элементы (ПЭ); на фиг,2 - векторная диаграмма формирования знакопостоянных фазоимпульсно-регулируемых импульсов С ;( и сдвинутых на угол (f относительно их по фазе опорных импульсов S/t/ выходного напряжения и с указанием (в скобках) преобразовательных элементов кольца и дополнительных (опорньгх) вентилей, проводя- щих в данный момент ток нагрузки; на фиг,3 - то же, при соединении меззду собой разноименных половин фазных секций вентильной обмотки; на фиг„4- фазограммы выходного .напряжения при различных законах управления, причем при управлении только ПЭ кольца и только при однопозиционном их управлении либо только на открытие ПЭ с углом открытия (фиг,4а5 б), либо только на закрытие с углом о ( зиг.А или при двухпозиционном управлении ПЭ (фиг.4е) - без дополнительных (фиг,4г, д) и с дополнительными (фиг,4е) импульсами управления внут- ри интервала дискретности.

Возможны также другие формы управления, в частности, путем комбинации управления ПЭ кольца и опорными вентилями либо только опорными ПЭ в так называемых глубоких режимах регулирования.

Устройство (фиг,1) содержит двухфазную электромагнитную систему с ортогональными ЭДС, которые могут :быть сформированы на двухфазной вентильной обмотке электромагнитного аппарата (ЭМА), и группу ПЭ 1-8, Четыре из них, являющихся основными (ПЭ 1-4), соединены в четырехвентильное кольцо, а четыре остальньтх (ПЭ 5-8), являющихся опорными, предназначены для формироваьшя опорных импульсов S|U и подключены между соответствующими

352

выводами и отводами фазных секций ортогональной обмотки.

Причем данная полусекция одной фазы обмотки, содержащая отвод (например, полусекция ЪО с отводом Ъ ) и связанная с ней через дополнительный ПЭ (например, ПЭ 8) полусекция (аО) другой ее фазы являются одноимеными ,

К стокам или входам кольца, образованным на фиг,1 объединенными анодми ПЭ 1 и4, 2иЗ, подключены вывод а и а фазной секции первой фазы вентильной обмотки ЭМА, а к истокам или выходам кольца, образованным объединенными катодами ПЭ 1 и 2, 3 и 4,присоединены выводы Ъ| и Ъ секции второ фазы обмотки, OnopHbie ПЭ 5-8 шунтируют соответствующие им ПЭ 1-4 и подключены одними одноименными электродами между собой и к одному из выводов (Ъ 5 а, Ъ, а) данной секции обмотки, а другими одноименными элекродами - к близлежащим отводу (а, Ъ, , , Ъ) и выводу (а, , а,, Ъ) другой секции,

В частности, ПЭ 1 и 5. соединены между собой катодами и подключены ими к выводу Ъ, второй секции обмотки, а анодами - соответственно к выводу а и отводу а первой секции,. При этом средние точки О и О фазных секций образуют выходные выводы +, -, к которым может,быть подключена нагрузка.

Устройство работает следующим образом.

При наличии на фазных обмотках переменных ЭДС, сдвинутых по фазе ортогонально, и работе ПЭ 1-4 кольца в качестве неуправляемых вентилей, на нагрузке формируется знакопостоянное напряжение Ц, , содержащее последовательность фазосдвинутых импульсов. S( 1,4), как это показано на фиг, 2, Из фиг,2 видно, что каждый импульс S|W формируется путем векторного сложения равных по величине и ортогонально сдвинутых по фазе значений ЭДС, действующих на полусекциях разных фаз, а /и -и контур токо- прохождения содержит соответствующий состав схемных элементов,, различный в разных контурах,

В частности, при формировании импульса В, в работе участвует контур из следующих элементов: выходной вывод -, средняя точка О первой

313

фазной секции, ее вывод а, ПЭ I, вывод Ъ) второй фазной секции, ЭДС ко- .торой сдвинута по фазе ортогонально относительно ЭДС первой секции,средняя точка О, выходной вывод + нагрузка.

Остальные импульсы S . формируются аналогично.

При закрытых ПЭ 1-4 подобным об- разом формируются опорные импульсы Б/и ( 1,4) путем векторного сложения определяемой отводом (например а ) части ЭДС полусекции данной фазы и полной ЭДС полусекции другой фа- зы, например между выводом Ъ и сред ней точкой о полусекции ЪО второй фазы при формировании импульса (фиг,2). Причем, как это следует .из фиг,2, система векторов S/u сдвинута вправо на угол У в фазовой плоскости (отстает во времени) относительно системы одноименных им импульсов 3|М, Возможен и левый сдвиг этих систем, что отражено на фиг,3 во втором ис- полнении устройства, отличающемся от первого изменением связей дополнительных ПЭ 5-8 путем подключения их к выводам, и отводам разноименных полусекций разных фаз обмотки,

В случае одновременной работы всех ПЭ 1-8 возможны различные законы управления ПЭ и соответственно получение различных форм выходного напряжения Uj , частично показанных на фиг,4

Как следует из фиг,4, скачки выходного напряжения в устройстве суИГ

35

щественно уменьшены. Вместе с тем, введение эффективных законов управления улучшают спектральный состав потребляемого тока и выходного напряжения, а также улучшают коэффициенты искажения, мощности, другие энергетические показатели.

Формула изобретения

1,Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий двухфазную электромагнитную систему, вентильная обмотка которой с ортогональными ЭДС выполнена в каждой фазе со средней точкой, образующей выходной вывод, а выводы фазных секций обмотки соединены между собой через четыре попарно соединенных одноименными электродами преобразовательных элемента, - образуюш 1Х четырехвентиль- ное кйльцо, отличающи-йся тем, что, с целью расширения области применения при вьшолнении устройства управляемым, каждая половина фазных секций обмотки снабжена дополнительным отводом и отвод одной половины секции данной фазы соединен через дополнительно введенный преобразовательный элемент с выводом одноименной или разноименной ей половины секции другой фазы,

2,Преобразователь по п,1, о т л и чающийся тем, что все отводы относительно средних точек вьшолнены от одинакового числа витков,

)

Фи1.2

х

-;..:

S(8)

/ / --.4 --V6}-

(

ТГ;

,4

)

-

.З

Редактор С.Патрушева

Фиг.Ч

Составитель Е.Мельникова

Техред Л.Олийнык Корректор М.Максимишинец,

Заказ 5124/49Тираж 658Подписное

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

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве низковольтного вторичного источника электропитания. Цель изобретения - расширение области применения при выполнении устройства управляемым. Устройством реализуется дополнительная функция по фазовому сдвигу опорных импульсов выходного напряжения относительно фазоимпульсно- регулируемых. Это обеспечивается введением дополнительных onopHbix вентилей 5, 6, 7, 8, соединяющих отвод одной половины секции первой фазы с выводом одноименной или разноименной ей половины секции второй фазы. При этом ЭДС в двухфазной электромагнитной системе ортогональны, 1 з.п. ф-лы. 4 ил. (Л