Трехфазный выпрямитель с удвоением напряжения Советский патент 1977 года по МПК H02M7/10 

1

Предлагаемый трехфазный выпрямитель с удвоением напряжения предназначен для преобразования переменного тока в постоянный и может быть использован при питании различных устройств, в частности для питания дуговых ламп высокого и низкого давления.

Известны выпрямители с удвоением напряжения, ирименяемые для питания различных устройств.

Из известных выпрямителей с удвоением напряжения наиболее близким по технической суш,ности является трехфазный выпрямитель с удвоением напряжения, содержащий в калсдой фазе две параллельно соединенные цепочки, каждая из которых состоит из конденсатора и диода, включенного с противоположной полярностью по отношению к другой цепочке, причем точки соединения конденсатора и диода соответствующих цепочек каждой фазы объединены между собой через встречно-последовательно соединенные дополнительные диоды, общие точки которых подключены к выходным выводам.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что точки соединения диодов и конденсаторов цепочек каждой фазы связаны через дроссель с соответствующими точками соединения диодов и конденсаторов цепочек другой фазы, причем индуктивность каждого дросселя больше индуктивности, удовлетворяющей условию резонанса в контуре, ооразованном дросселем и конденсатором.

Это отличие позволяет увеличить коэффициент мощности устройства.

На чертеже представлена схема выпрямителя.

Выпрямитель с удвоением напряжения содержит конденсаторы 1, 2, 3, 4, 5, 6, которые образуют три пары последовательно соединенных конденсаторов, общие точки которых подключены к трем фазам сетевого напряжения 7, 8, 9. Параллельно трем парам последовательно соединенных конденсаторов 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6 подключены три пары последовательно соединенных диодов 10 и 11, 12 и 13, 14 и 15. Точки соедииения конденсатора 1 с диодом 10, конденсатора 2 с диодом 11, конденсатора 3 с диодом 12, конденсатора 4 с днодом 13, конденсатора 5 с диодом 14 и конденсатора 6

с диодом 15 соединены с соответствующими выводами нагрузки 16 через диоды 17, 18, 19, 20, 21, 22, включенные таким образом, что их полярность в точках соединения с конденсаторами 1, 2, 3, 4, 5, 6 противоположна полярности диодов 10, 11, 12, 13, 14, 15, подключенных в эти же точки, а к одному и тому же выводу нагрузки 16 подключены диоды только одной полярности. Общие точки конденсаторов 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6 объединены между собой через дроссели 23, 24, 25, а общие точки

диодов 10 и 11, 12 и 13, 14 и 15 объединены между собой через дроссели 26, 27, 28.

В положительный полупериод между фазами 7 II 8 открываются диоды 10 и 13, и происходит заряд конденсаторов 1 и 4 от питающей сети через дроссель 26, который ограничивает ток заряда конденсаторов 1 и 4.

Одновременно открываются диоды 18 и 19 (при отсутствии напряжения на конденсаторах 2 и 3) и через нагрузку и конденсаторы 2 и 3 от фаз 7 и 8 иитающей сети протекает ток, имеющий еМКОстную составляющую. Емкостная составляющая тока сети компенсируется индуктивным током дросселя 23, включенным между фазами 7 и 8. При изменении полярности между фазами 7 и 8 диоды 10 и 13, 18 и 19 закрыты, а диоды 11 и 12, 17 и 20 открыты. Напряжение заряженных конденсаторов 1 и 4, суммируясь с напрял ением сети, прикладывается к нагрузке, а конденсаторы 2 и 3 заряжаются от сети через дроссель 26. Такие процессы при питании от двухпроводной сети повторяются с частотой в два раза большей частоты сети, а при питании от трехфазной сети - с частотой в 6 раз больщей частоты сети. С ростом тока нагрузки, когда напряжение на нагрузке падает, конденсаторы выпрямителя начинают в основном выполнять функцию емкостного баласта, ограничивающего ток нагрузки. В этом случае индуктивности дросселей 26, 27, 28 ограничивают емкостной ток заряда конденсаторов, а индуктивный ток через дроссели 23, 24, 25 компенсируют емкостную составляющую тока, протекающего через конденсаторы 1, 2, 3, 4, 5, 6.

Введение в существующий выпрямитель дросселей выгодно отличает предлагаемый выпрямитель с удвоением напряжения от прототипа, так как за счет компенсации емкостной составляющей тока индуктивной составляющей существенно увеличивается коэффициент мощности, особенно при малом сопротивлении нагрузки. Изобретение позволяет при одной и той же нагрузке не только уменьщить ток, протекающий по фазам сети (за счет увеличения коэффициента мощности), но и увеличить ток, протекающий по нагрузке (за счет того, что с введением дросселей 26, 27, 28 через нагрузку протекает как ток разряда конденсаторов 1, 2, 3, 4, 5, 6, так и частично ток заряда).

Предлагаемый выпрямитель с удвоением напряжения может быть использован при питании различных устройств, особенно с падающей вольт-амперной характеристикой, напри.мер при заряде конденсаторов или питании газоразрядных ламп.

Формула изобретения

Трехфазный выпрямитель с удвоением напряжения, содержащий в каждой фазе две параллельно соединенные цепочки, каждая из которых состоит из конденсатора и диода, включенного с противоположной полярностью по отнощению к другой цепочке, причем точки соединения конденсатора и диода соответствующих цепочек каждой фазы объединены между собой через встречно-последовательно соединенные дополнительные диоды, общие точки которых подключены к выходным выводам, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента мощности, точки соединения диодов и конденсаторов цепочек каждой фазы связаны через дроссель с соответствующими точками соединения диодов и конденсаторов цепочек другой фазы, причем индуктивность каждого дросселя больще индуктивности, удовлетворяющей условию резонанса в контуре, образованном дросселем и конденсатором.