УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ НАГРУЗОК ПЕРЕМЕННЫМ И ПОСТОЯННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ Советский патент 1968 года по МПК H02M7/12 H02M5/22 

Известные устройства для питания различных нагрузок переменным и постоянным напряжением содержат трансформатор, выпрямители на вентилях и фильтр. При работе источника переменного напряжения на выпрямительную нагрузку в момент перемены полярности в кривой напряжения этого источника возникают нулевые площади, что отрицательно сказывается на нагрузках, питающихся переменным напряжением.

Возникновение площадок объясняется наличием выходной индуктивности источника, под воздействием э.д.с. самоиндукции которой все вентили выпрямителя при перемене поляриости питающего напряжения остаются открытыми в течение некоторого времени, называемого временем коммутации и определяемого величиной выходной индуктивности и током нагрузки.

Для исправления возникающих искажений, к которым особенно чувствительны индукционные датчики, модуляторы и другие блоки автоматики, можно применить С- или RC-фильтры. Однако эти устройства недостаточно удобны в эксплуатации. Так как конденсаторы фильтра должны работать на переменном токе и поэтому вес и габариты фильтра получаются весьма значительными. Кроме того, наличие выходной индуктивности источника зачастую приводит к резонансу с емкостью фильтра на высших гармониках, что резко ухудшает форму кривой, а применение С- и RC-фильтров приводит к сдвигу фаз между напряжением источника питания и выходным напряжением схемы и увеличивает постоянную времени устройства в целом.

Особенность описываемого устройства для питания нагрузок заключается в том, что в качестве фильтра применен дроссель насыщения, имеющий обмотки, соединенные последовательно между собой и таклсе последовательно подключенные к вентилю выпрямителя. Такое выполнение устройства позволяет улучшить форму кривой переменного напряжения.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема описываемого устройства, на фиг. 2 - тоже, с двумя дросселями в группах вентилей.

Рассмотрим работу схемы. Предположим, что в данный момент открыт вентиль /, а вентиль 2 закрыт обратным напряжением источника питания 3. При этом дроссель 4 насыщается током, протекающим в обмотке 5. В момент перемены полярности питающего напряжения оба вентиля / и 2 оказываются открытыми, и дроссель 4 под воздействием напряжения источника питания 3, приложенного к обмоткам 5 и 6, начнет перемагничиваться в обратном направлении и работать как обычный уравнительный реактор. При этом напряопределяться падением напряжения на дросселе насыщения 4, т. е. нулевые площадки в форме кривой питающего напряжения ликвидируется. Такое состояние схемы будет сохраняться до окончания процесса коммутации. Однако, если время насыщения дросселя насыщения 4 будет равно или больще времени коммутации, то после насыщения дросселя вентиль 1 закроется, а ток нагрузки будет протекать по вентилю 2 и представляющей собой чисто омическое сопротивление обмотке 6 дросселя насыщения 4.

Таким образом, дроссель рассчитывается только на время коммутации и поэтому его вес и габариты оказываются незначительными даже при больщей мощности выпрямителя. В случае использования мостовой схемы выпрямителя необходимо применять два дросселя: по одному в катодной и анодной группах вентилей (фиг. 2). Принципиально работа схемы не отличается от ранее описанной.

В схемах управляемых выпрямителей искажения возникают не только при изменении полярности питающего напряжения, но и в момент отпирания управляемого вентиля за

счет крутого фронта нарастания тока в момент включения.

В этом случае описываемое устройство также значительно уменьшает искажения, задерживая время нарастания тока.

Для уменьшения вторичных коммутационных искажений, возникающих в момент насыщения дросселя, целесообразно в качестве материала для сердечника дросселя насыщения применять материал с плавным переходом из ненасыщенного состояния в насыщенное (Э-340, Э-330, Э-350).

Предмет изобретения

Устройство для питания различных нагрузок переменным и постоянным напряжением, содержащее трансформатор, выпрямитель на вентилях и фильтр, отличающееся тем, что, с целью улучшения формы кривой переменного напряжения, в качестве фильтра применен дроссель насыщения, имеющий две последовательно включенные обмотки, каждая из которых включена Последовательно с одним из вентилей выпрямителя.

-Н

.1

иг 2