Преобразователь трехфазного напряжения в однофазное Советский патент 1991 года по МПК H02M5/27 

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к преобразователям энергии трехфазного переменного тока промышленной частоты в энергию переменного тока повышенной частоты с однофазным выходом.

Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения за счел уменьшения коэффициента низкочастотной модуляции.

На фиг. 1 представлена схема преобразователя; на фиг 2 - диаграммы, поясняющие его работу.

Преобразователь содержит блок 1 из шести тиристоров, включенных однонап- равленно по замкнутой кольцевой схеме, образуя тиристоры с нечетными и четными

номерами при последовательном их счете, одна половина точек соединения этих тиристоров через одну подключена к выходным выводам 2 преобразователя, блок 3 из трех разделительных конденсаторов, одни обкладки которых объединены и образуют один выходной вывод 4 преобразователя, а другие обкладки подключены к оставшейся половине точек соединения тиристоров дополнительного блока 5, блок управления 6 с прямыми и инверсными выходами, которые связаны с управляющими входами соответственно нечетных и четных тиристоров. Дополнительный блок 5 состоит из шести тиристоров, включенных по схеме трехфазного моста, диагональ переменного тока которого соединена с входными выводами 2

о

Ч) 00

о

4} 00

преобразователя, а диагональ постоянного тока шунтирована накоротко и образует второй выходной вывод 4 преобразователя, Управляющие входы тиристоров анодной и катодной групп трехфазного мосгл связаны соответственно с прямыми л инверсными выходами блока управления 5.

На фиг. 2 обозначены: а - фазные напряжения на входных выводах 2; б и в - напряжения управления соответственно прямых и инверсных выходов блока управления 6, г - напряжение на разделительном конденсаторе 3, д -- напряжение на выходных выводах 4 преобразователя.

Преобразователь работает следующим образом.

Для реального преобразователя с учетом внутреннего сопротивления входного источника переменного напряжения алгоритм переключения тиристоров следую- щий. Рассмотрим процессы на интервале максимального напряжения Dab. При подаче импульсов управлений от прямых выходов системы управления на нечетную группу тиристоров блока 1 и анодную труп- пу блока 5 включен контур тока: верхний тиристор блока 1 - верхний конденсатор - нагрузка - нижний средний тиристор блока 5. Колебательный режим нагрузки обеспечивает протекание тока на выходе в одном направлении - формируется положительная полуволна, причем тиристоры закрываются вследствие перезаряда разделительного конденсатора. После небольшой паузы, необходимой для гашения тиристо- ров, подаются импульсы управления от инверсных выходов на четную группу (1) и катодную группу (5). Включается контур: левый верхний тиристор блока 5 - нагрузка - верхний конденсатор - левый верхний тирм- стор блока 1. При этом формируется отрицательная полуволна тока в нагрузке, причем разделительный конденсатор перезаряжается в обратном направлении. Поскольку напряжение на конденсаторе переменно, происходит раскачка, которая сопровождается значительными амплитудами напряжения, особенно при большой добротности контура, в котором протекает ток. В результате начальные напряжения ча конденсатора 1бхемы велики и существенно определяют режим работы тиристоров. С учетом начального заряда на конденсаторе в последнем случае запуска тиристоров (от инверсных выходов блока управления) при включении основно- го рассмотренного контура одновременно возможен и дополнительный контур (если входной источник содержит внутреннее сопротивление): средний верхний тиристор блока 5 - нагрузка - верхний конденсатоо левый верхний тиристор блока 1. Дополни тельный контур помогает основному контуру, так как направление тока в нагрузке совпадает.

Рассмотренные процессы повторяются в течение 1 /6 части периода при Uab макс. Затем при Uac макс в течение следующей 1 /б части периода включаются другие тиристоры, образуя контуры для положительной полуволны тока в нагрузке (запуск от прямых импульсов управления): верхний тиристор блока 1 - верхний конденсатор нагрузка - нижний правый тиристор блока 5, для отрицательной полуволны в нагрузке (запуск от инверсных выходов управления) левый верхний тиристор блока 5 - нагрузка - верхний конденсатор - левый верхний тиристор блока 1 (дополнительный контур тот же, что и рассмотренный).

Аналогична работа на участках максимальных напряжений Ubc, Uba, Uca, Ucb с той разницей, что включаются другие соответствующие тиристоры схемы по закону циклической перестановки.

Выходное напряжение высокой частоты модулировано низкой частотной составляющей с периодом, равным 1/6 периода входного напряжения трехфазного источника Тс.

Формула изобретения

Преобразователь трехфазного напряжения в однофазное, содержащий блок из шести тиристоров, включенных однонап- равленно по замкнутой кольцевой схеме, образуя тиристоры с четными и нечетными номерами при последовательном их счете. одна половина точек соединения этих тиристоров через одну подключена к входным выводам преобразователя, блок из трех разделительных конденсаторов, одни обкладки которых объединены и образуют один выходной вывод преобразователя, а другие обкладки подключены к другой половине точек соединения тиристоров, а также блок управления с прямыми и инверсными выходами, которые соединены с управляющими входами соответственно нечетных и четных тиристоров, отличающийся тем, что, с целью повышения качества выходного напряжения за счет уменьшения уровня низкочастотной модуляции, он снабжен дополнительным блоком из шести тиристоров, включенных по схеме трехфазного моста, вы.чоды переменного тока которого соединены с входными выводами преобразователя, а выводы постоянного тока соединены между собой и образуют второй выходной вывод преобразователя, причем управляющие входы тиристоров анодной и катодной мым и инверсным выходам блока у прав л е- групп моста подключены к упомянутым пря- ния.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания, Цель изобретения -уменьшение коэффициента низкочастотной модуляции выходного напряжения. Устройство содержит тиристоры 1, включенные в замкнутую кольцевую схему, нечетные узлы которой подключены к входным фазам трехфазного источника 2 Четные узлы через разделительные конденсаторы 3 подключены к выходному выводу 4. Тиристоры блока 5 включены по схеме трехфазного моста, диагональ переменного тока которого соединена с входными выводами 2, а диагональ постоянного тока шунтирована накоротко и образует второй выходной вывод 4 Блок управления 6 с па- рафазными выходами обеспечивает поочередное включение групп тиристоров, анодной группы тиристоров 5 и нечетной группы тиристоров 1 - от прямых выходов блока 6; катодной группы тиристоров 5 и четной группы тиристоров 1 - от прямых выходов блока 6; катодной группы тиристоров 5 и четной группы тиристоров 1 - от инверсных выходов блока 6. Выходное напряжение высокой частоты модулировано низкочастотной составляющей с периодом, равным 1/6 от периода сети. 2 ил. со с

CL

Г 8

М { I I I I I М I Г | I I t

I I I I I I I I I I I I I I I I -t

&