Преобразователь переменного напряжения в переменное Советский патент 1988 года по МПК G05F1/22 H02M5/10 

«

СИ

Nd

,Изобретение относится к вторичным источникам электронитаниЯ; в частности к. преобразовательной технике, и может быть иснользовано в регулируемых источниках нитания электро- и радиотехнических устройств,различного назначения.

Цель изобретения - уменьшврше установленной мощности автотрансформатора ,

На чертеже нредставлен преобразователь переменного напряжения в пе- peMeHHoej вьшолненный согласно изобретению.

Преобразователь содерлшт автотрансформатор 1 с основной обмоткой 2, подютюченной одним выводом к первому входному. 3 и первому выходному 4 выходам преобразователя, и две регулировочных обмотки о Первая регулировочная обмотка 5 разделена на К регулировочных секций и содержит (К+ +1) групп тиристоров 6 и 7 и 8 и 9, по два последовательно соединенных тиристора в каждой группе, к общим точкам тиристоров по одному присое- динены крайние и промежуточные выводы первой регулировочной обмотки 5, Вторая регулировочная обмотка разделена на (2п-1) секций 10 11 и 12 со средними выводами и содержит три группы тиристоров: 13-16, 17-20 и 21-24, по 2п последовательно соеди .ненных тиристора в каждой группе, общие точки соединения тиристоров подключены к соответствуюи им краЙ1дам и сред1шм выводам секдий 10, 11 и 12 второй регулировочной обмотки. Катодные 6 8 и анодные 9, 7 выводы тиристоров первой регулировочной об- мо х ки 5 объединены с кaтoднымIi 13, 17 и 21 и анодными 16, 20 и 24 выводами групп тиристоров второй регулировочной обмотки соответственно, а между объединенными выводами тиристоров включено токоограничивающее зве- но 25, Дополнительная регулировочная обмотка 26 и дополнительный однофазный мост на ключах 27-30 переменного тока и включены таким образом, что один из его выходов соединен с вторым выходным выводом преобразователя 31, а другой выход соединен с вторым входным выводом преобразователя 32 и вторым выводом основной обмотки 2 автотрансформатора 1, один вход моста подключен к общей точке последовательного соединения тиристоров од

0

5

0

5

0

5

0

5

ной из крайних групп тиристоров первой регулировочной обмотки 5, а другой вход через дополнительную регулировочную обмотку 26 подключен к одному из крайних выводов п-й секции 11 второй регулировочной обмотки.

Числа витков в первой регулировочной обмотке 5, в 10, 11 и 12 второй регулировочной обмотки и в дополнительной регулировочной обмотке 26 выбираются таким образом, чтобы их ЭДС относились между собой как 9:2:4:2:2,5. Кроме того, секции 10, 11 и 12 средними выводами разделены на равные части, где секции 10 разделена на части, ЭДС обмоток которых относится как 1:1. В секции 11 средний вьшод делит обмотку в соответствии 2:2. В секции 12 средний вывод делит обмотки в соотношении 1:1.

Преобразователь переменного напряжения Б переменное работает следующим образом.

Переменное напряжение подается на входные выводы 3 и 32 преобразователя и. соответственно на выводы основной обмотки 2 автотрансформатора 1. На секда ях первой 5 и секциях 10, 11 и 12 второй регулировочных обмоток и дополнительной обмотке 26 наводятся напряжения соответствующих величин. Изменегше напряжения на выходе преобразователя 4, 31 производится путем подключения секций первой регулировочной обмотки 5, секций (или их частей) 10, 11 и 12 второй регулировочной обмотки и дополнительной регулировочной обмотки 26 встречно или согласно с основной обмоткой 2 автотрансформатора 1, при включении определенных тиристоров 6-9, 13-24 и ключей 27-30 переменного тока (си- мисторов) дополнительного однофазного моста.

Для получения минимального значения выходного переменного напряжения должны быть включены тиристоры 8, 9, 14, 15, 21 и 24 и ключи 27 и 30 переменного, тока и в положительный полупериод напряжения встречно по отношению к основной обмотке 2 вютю- чены первая регулировочная обмотка 5, секции 10 и 11 второй регулировочной обмотки и дополнительная регулировочная обмотка 26, а в отрицательный полупериод напряжения встречно по отношению к обмотке 2 включены

3

11 и

U

12 и обмотка

обмотка 5, секции 26.

Следующая ступень выходного напряжения реализуется путем включения тиристоров 8, 9, 14, 15, 17 и 20 ключей 27 и 30 переменного тока, где в положительный полупериод напряжения встречно с основной обмоткой 2 включена обмотка 5, половина секции 10, секция 11 и обмотка 26, а в отрицательный полупериод - обмотка 5, секция 11, половина секции 12 и обмотка 26 и т.д.

Алгоритм включения тиристоров 13- 24 для первых девяти ступеней следующий: на первой ступени включены тиристоры 14, 15, 21 и 24, на второй 15, 14, 17 и 20, на третьей - 13, 14, 15 и 16, на четвертой 18, 19, 21 и 24, на пятой - 17, 18, 19 и 20, на шестой - 13, 16, 18 и 19, на седьмой 21, 22, 23 и 24, на восьмой - 17, 20, 22 и 23, на девятой - 13, 16, 22 и 23. Тиристоры 8 и 9 и ключи 27 и 30 включены постоянно.

Повторяя алгоритм включения тиристоров 13-24, приведенный выше, при включении следующей пары тиристоров .6 и 7 первой регулировочной обмотки 5 (тиристоры 8 и 9 выключаются) преобразователь позволяет реализовать 18 равномерных ступеней выходного переменного напряжения с заданной ступенью квантования, выходное напряжение меняется в сторону возрастания. При повторении алгоритмов включения тиристоров 13-24 и тиристоров 6 и 7 и 8, 9 но в обратной последовательности, при включении ключей 28 и 29 реализуются еще 18 равномерных ступеней выходного п.еременного напряже- ния с той же ступенью квантования. Общее количество реализуемых ступе ней выходного напряжения преобразо-, вателя равно 36 при общем числе полупроводниковых приборов равном 20.

Работа всех тиристоров и ключей переменного тока преобразователя осуществляется без применения узлов искусственной коммутации, т.е. естественным путем. Кроме того, возможные короткозамкнутые контуры при переключении тиристоров 6-9 и 13-24, а . также ключей 27-30 переменного тока ограничиваются одним токоограничиваю щим звеном 25.

Данньш преобразователь переменного напряжения в переменное обладает

U37842

существенным преимуществом и связи с меньшей (в 1,87 раза) установленной мощностью автотрансформатора.

0

5

0

5

Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий автотрансформатор с основной обмоткой, подключенной одним выводом к первому входному и первому выходному выводам преобразователя, и двумя регулировочными обмотками, первая из которых разделена на К последовательно соединенных секций и содержит K+t групп тиристоров, по два последовательно соединенных тиристора в каждой группе, к общим точкам тиристоров присоединены соответствующие крайние и промежуточные выводы секций первой регулировочной обмотки, а вторая регулировочная обмотка разделена на 2п-1 секций со средними выводами и содержит три группы тиристоров, по .2п последовательно соединенных тиристоров в каждой, общие точки соединения тиристоров подключены к соответствующим крайним и средним вьшодам секций второй регулировочной обмотки, при этом катодные и анодные выходы всех групп тиристоров первой регулировочной обмотки объединены соответственно с катодными и анодными выходами трех групп тиристоров второй регулировочной обмотки, а между объединенными катодными и анодными выходами включено токоограничи- вающее звено, отличающий- с я тем, что, с целью уменьшения установленной мощности автотрансформатора, он снабжен дополнительной регулировочной обмоткой и дополнительным однофазным мостом на ключах переменного тока, один выход моста соединен с вторым выходным выводом преобразователя, другой с вторым входным вы- водом преобразователя и вторым выводом основной обмотки автотрансформатора, при этом один вход моста подключен к общей точке последовательно соединенных тиристоров одной из крайних групп тиристоров первой ре- g гулировочной обмотки, а другой вход моста через дополнительную регулировочную обмотку подключен к одному из крайних выводов п-й секции второй регулировочной обмотки.

0

5

0

5

0

Изобретение относится к вторичным источникам электропитания. Цель изобретения - уменьшение установленной мощности автотрансформатора. Цель достигается введением дополнительной регулировочной обмотки 26 и однофазного моста на ключах переменного тока 27, 28, 29 и 30. Дополнительная регулировочная обмотка 26 и однофазный мост подключены к первой регулировочной обмотке 5, разделенной на К секций с (К+1) тиристорньми группами 6, 7и8,9, ик второй регулировочной обмотке, разделенной на (2п-1) секций с тремя группами по 2п последовательно соединенных тиристоров 13-16, 17-20. и 21-24. При заданной глубине регулировании это обеспечивает уменьшение мощности регулировочных обмоток с сохранением защиты от короткозамкнутых контуров за счет одного токоограничивающего звена 25. 1 ил. $