Преобразователь тока Советский патент 1939 года по МПК H02M7/00 

Регулируемые преобразовательные схемы с ионными трехэлектродными приборами, в частности, схемы управляемых выпрямителей и инверторов, имеют тот существенный недостаток, что у них регулировочный режим вызывает отставание тока от напряжения в цепи питания, а, следовательно, и ухудшение коэфициента мощности преобразователя.

Такая известная простейшая преобразовательная схема представлена на фиг. 1; на фиг. 2 и 3 показаны кривые токов и напряжения в цепи питания при работе схемы в регулируемом режиме; А w. В обозначают ионные трехэлектродные приборы, РА v в - напряжения в их анодных цепях, /л, /в и /а, / - токи в их анодных цепях, и г - первичные напряжения и ток, ср - угол сдвига.

Указанное ухудшение коэфициента мощности вызывается чем, что регулировка производится только за счет запаздывания начала прохождения тока через вентиль, а окончание протекания тока во всех случаях происходит лишь тогда, когда напряжение на аноде вентиля становится равным нулю. При положительных напряжениях на аноде нельзя прервать ток

в случае работы с обычными трехэлектродными ионными приборами,а применение приборов с регулировкой величины тока, проходящего через них, ограничивается их мощностью и низким к. п, д. установки при работе на них.

Предлагаемая схема преобразователя имеет ту особенность, что регулировка протекания тока через вентиль может производиться не только запаздыванием зажигания, но и прекращением протекания тока при положительном напряжении на аноде. В качестве основных вентилей в ней применены ионные приборы и, следовательно, эта схема имеет присущий схемам с ионными приборами высокий к. п. д. Но с другой стороны, благодаря двухсторонней регулировке тока; эта схема дает возможность регулировать коэфициент мощности сети.

Предлагаемая схема в простейшем варианте изображена на фиг. 4, где А- ионный прибор и а - электронная лампа с двухсторонней регулировкой тока. Как видно, схема аналогична одной половине известных четыреханодных схем, в которых дуга переходит с вентилей низшей ступени на

вентили высшей ступени. В случае применения в качестве вентилей трехэлектродных ионных приборов в известных схемах расширяются только пределы регулирования схемы, но ток прекращает проходить через один из вентилей, либо низшей, либо высшей ступени, только при прохождении напряжения через нуль.

В предлагаемой схеме в качестве вентилей на низшей ступени включены ионные трехэлектродные приборы: например, тиратроны, а в высшую ступень включены, приборы с двухсторонней регулировкой величины тока, проходящего через них, например, электронные триоды.

Регулировка тока может производиться в предлагаемой схеме прежде всего изменением момента зажигания вентилей низшей ступени, регу.лировкой запаздывания зажигания их. При такой регулировке будет ухудшение коэфициента мощности сети, так как ток будет отстак)шим относительно напряжения.

С другой стороны, регулировка может производиться прекращением тока, протекающего через вентиль низшей ступени, до того, как напряжение на вентиле перейдет через нуль. Это будет при коммутации тока yпpaвляeмы f вентилем высшей ступени с последующим прекращением тока, начавшего протекать через него.

Коммутация должна производиться подачей соответствующих по величине, форме и фазе напряжений на управляющий электрод вентиля высшей ступени.

В результате, можно получить ток, не только отстающий по фазе от напряжения, но при регулировке даже и опережающий в самых щироких пределах (фиг. 6). При соответствующей настройке схемы возможен компенсаторный режим. На фиг. 5 и 6 кривые приведены для двухполупериодной схемы, причем/л и /в обозначают токи в анодной цепи ионных приборов А, а /а и /г, - токи в анодной цепи электронных приборов а, Ь (последний на чертеже не показан).

По указанию автора, проведенный эксперимент на лабораторном макете подтвердил работоспособность схемы на изложенном принципе. Вентилями высшей ступени были обычные вакуумные триоды, а на низшей ступени стояли тиратроны.

Время, в течение которого происходит коммутация, измеряется всего сотнями Л. sec (300-1000 J.sec), что соответствует 5ч- 18° при обычной промышленной частоте (50 герц).

Напряжения дополнительной ступени для устойчивой коммутации достаточно иметь в от напряжения низшей ступени.

На сетки вакуумных триодов а, b подавались напряжения в форме остроконечных импульсов, получаемые от пикового трансформатора.

Схемы, работающие на изложенном принципе, могут быть не только выпрямительными, но и инверторными. Они могут работать также в качестве компенсатора и в других случаях, требующих прекращения тока, проходящего через ионный трехэлектродный прибор, при положительном напряжении на его аноде.

Недостатком данных схем является наличие гармоник в кривой тока. Но этот недостаток может быть уменьшен переходом к многофазной схеме, работающей на аналогичном принципе. В частности, возможна комбинация многофазной схемы из отдельных двухполупериодных групп.

Предмет изобретения.

Преобразователь тока с применением ионных ламп, отличающийся тем, что, с целью регулирования тока не только запаздыванием зажигания, но и прекращением тока при положительном напряжении на аноде лампы с односторонним управлением,например, на тиратроне, включенном в качестве вентиля на низщей ступени преобразователя, в высшую ступень преобразователя включена лампа с двухсторонней регулировкой величины тока, например, электронный триод, которая служит сначала для коммутации тока односторонне управляемой лампы, а затем для уменьшения его п,о нуля.

авторскому свидетельству Н. П. Румянцева

№ 55459

фиг. 1

УУУУЛЛЛЛЛЛА/

фиг, 4

фиг. 5.

Св