Выпрямитель Советский патент 1977 года по МПК H02M7/06 

При положительной полуволне напряжения во вторичной обмотке трансформатора 1 вентиль 2 открыт, а вентиль 3 заперт. Ток нагрузки протекает через открытый вентиль и оба дросселя 4 и 5. При отрицательной полуволне вентиль 2 заперт и ток нагрузки протекает через вентиль 3. Эффективное значение тока во вторичной обмотке трансформатора равно половине тока нагрузки (при условии, что индуктивность дросселей имеет достаточную величину и изменениями тока в них можно пренебречь). Коэффициент повышения расчетпой .мощности предлагаемого выпрямителя равен 1,11 (как у мостовой схемы).

Предлагаемый однофазный выпрямитель может быть выполнен также управляемым. Для этого неуправляемые вентили должны быть заменены тиристорами.

Выпрямитель (см. фиг. 2) в любой момент времени открыт, и ток проводит тот вентиль, потенциал анода которого выше потенциалов анодов других вентилей по отношению к нулевой точке вторичных обмоток трансформатора 8. Напряжение вторичной обмотки, в цепи которой находится проводящий вентиль, в это время является положительным и наибольшим по сравнению с напряжением других вторичных обмоток.

Остальные вентили в это время проводить не могут, так как потенциалы их анодов ниже общего потенциала катодов. Коммутация тока с одного вентиля на следующий происходит в моменты пересечения положительных полусинусоид напряжения, т. е. каждый вентиль проводит ток в течение одной трети периода.

Выпрямленный ток, протекающий через нагрузку 16, складывается из чередующихся анодных токов вентилей 9-И. Следовательно, максимальное значение тока вентиля равно току нагрузки, а его среднее значение - одной трети тока нагрузки.

При рассмотрении работы выпрямителя предполагают, что индуктивность сглаживающих дросселей имеет достаточно большую величину и токи дросселей и анодные токи сохраняют неизменное значение, а кривая выпрямительного тока является идеально сглаженной. Тогда через каждый дроссель протекает постоянный ток, который в любой момент времени равен одной трети тока нагрузки.

Ток вторичной обмотки равен 2/3 тока нагрузки, когда вентиль, включенный в ее цепь, проводит, т. е. в течение одной трети периода, и 1/3 тока нагрузки, когда вентиль находится в непроводящем состоянии, т. е. в течение двух третей периода. Действующее значение тока вторичной об.мотки трансфор.матора равно 2/3 тока нагрузки, а постоянная составляющая равна нулю. Действующее значение напряжения вторичной обмотки равно 0,855 от величины выпрямленного напряжения.

Коэффициент использования трансформатора для предлагаемого выпрямите.тя без потерь равен 0,83, тогда как для трехфазного выпрямителя со средней точкой при соединении вторичных обмоток в звезду коэффициент использования трансформатора равен 0,745, а при соединении вторичных обмоток в зигзаг - 0,685. Предлагаемый выпрямитель, выполненный по шестифазной схеме, имеет коэффициент использования трансфор.матора 0,9.

Частота основной гармоники напряжения пульсаций на выходе выпрямителя в три раза больше частоты питающей сети, так как все низшие гармоники напряжения взаимно компенсируются вследствие сдвига по фазе напряжений вторичных обмоток.

Предлагаемый многофазный выпрямитель может быть выполнен также управляемым. Для этого неуиравляемые вентили должны быть заменены управляемыми, например тиристорами.

Формула изобретения

Выпрямитель, содержащий трансформатор, вентили, подключенные анодами к каждому

выводу вторичных обмоток трансформатора, и сглаживающий дроссель, отличающийся тем, что, с целью у.меньшения объема и веса трансформатора и устранения вынужденного подмагничивания его .магнитопровода, в

него дополнительно введены сглаживающие дроссели, число которых вместе с указанным равно числу выводов вторичных обмоток трансформатора, подключенные к каждому выводу этих обмоток, при этом катоды вентилей

и другие выводы дросселей объединены в две общие точки, между которыми включена нагрузка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

. Г. С. Векслер и Я. И. Тетельбаум «Электропитание радиоустройств, изд. «Техника, с. 56-67, 181.

2. «Полупроводниковые выпрямители под ред. Ф. И. Ковалева и Г. П. Мостковой, изд.

«Энергия, с. 120-124.

0f

..

.;

«

I/-5

.0

. 74