Выпрямитель трехфазного тока с утроением напряжения Советский патент 1977 года по МПК H02M7/10 

Изобретение относится к устройствам для преобразования неременного тока в постоянный. Оно может быть использовано при питании различных электротехнических устройств, в том числе и с падающей вольт-амперной характеристикой, например дуговых ламп, в частности, для накачки оптических квантовых генераторов, напряжение на которых изменяется от нескольких десятков тысяч вольт до сотен вольт и ниже, а также для заряда конденсаторных батарей. Известен выпрямитель с утроением трехфазного напряжения, содержащий конденсаторы, последовательно включенные с двумя крайними фазами трехфазной сети и нагрузкой, и вентиОдин из вентилей включен в нагрузочную цепь между одним из конденсаторов и нагрузкой, а два других вентиля, последовательно соединенных между собой, включены параллельно цепочке из нагрузки и вентиля так, что с вентилем нагрузочной цепи они соединены согласно, а общая точка двух последовательно соединенных вентилей подключена к средней фазе трехфазной сети. Такая схема позволяет получить подающую нагрузочную характеристику от 3 /2 Uji до О, где УЛ-линейное напряжение источника трехфазного тока. Однако в этой схеме велик коэффициент пульсаций на нагрузке (достигает 75%), а частота пульсаций основной гармоники равна частоте сети. При питании ряда устройств, например дуговых ламп для накачки ОКГ, необходимо, чтобы коэффициент пульсаций напряжения на лампах был существенно ниже. Для сглаживания пульсаций применяется фильтр, состоящий из конденсаторов и дросселей, однако при этом увеличиваются габариты устройства. Целью изобретения является создание источника питания с падающей нагрузочной характеристикой, имеющего небольщой коэффициент пульсаций и лучщие энергетические параметры. Поставленная цель достигается тем, что параллельно нагрузке встречно вентилю нагрузочной цепи дополнительно включены последовательно соединенные вентили, две общие точки которых через аналогичные конденсаторы подключены к противоположным крайни.м фазам сети, и в нагрузочную цепь между другим конденсатором и нагрузкой включен вентиль согласно последовательно соединенным. Снижение коэффициента и увеличение частоты пульсаций позволяют существенно

- f.--- W-i«fe - rir -

- --чКи т - - уменьшить габариты и вес согласующего фильтра, а следовательно, и всей установки в целом. Схема предложенного выпрямителя показана на чертеже. Выпрямитель с утроением трехфазного напряжения содержит конденсаторы 1 и 2, которые последовательно соединены с двумя край.чими фазами 3, 4 трехфазной сети, и цепочкой, состояш,ей из вентилей 5, 6 и нагрузки 7. Параллельно этой цепочке включены последовательно соединенные между собой вентили 8, 9, причем с вентилями 5, 6 они включены согласно. Общая точка вентилей 8, 9 подключена к средней фазе 10 трехфазной сети. Три последовательно соединенных вентиля 11, 12, 13 подключаются параллельно нагрузке 7 так, что с вентилями 5, 6 нагрузочной цепи они включены встречно. Общая точка вентилей 11, 12 подключена к фазе 4 через конденсатор 14, а общая точка вентилей 12, 13 подключена к фазе 3- через конденсатор 15. Выпрямитель работает следующим образом. В положительный полупериол между фазами 3 и 10 открывается вентиль 8, и конденсатор 1 заряжается положительным напряжением относительно фазы 10. В отрицательный полупериод между фазами 4 и 10 открывается вентиль 9, и конденсатор 2 заряжается отрицательным напряжением относительно фазы 10. В отрицательный полупериод между фазами 3, 4 открываются вентили 5, 6, и к нагрузке 7 прикладывается суммарное напряжение конденсаторов 1, 2 и напряжение между крайними фазами 3, 4. В этот же полупериод открывается вентиль 12 и происходит заряд последовательно соединенных конденсаторов 14, 15. Когда напряжение между фазами 3, 4 оказывается меньше суммарного напряжения на конденсаторах 14 и 15, закрывается вентиль 12, и начинается уве575748личение суммарного напряжения на конденсаторах 14, 15 и между фазами 3, 4. В это же время сумма напряжений .между фазами 3, 4 и на конденсаторах I, 2 уменьщается, и в момент когда эти суммы уравниваются по величине закрываются вентили 5, 6 и открываются вентили 11, 13. Напряжение на нагрузке вновь начинает возрастать, что приводит к повышению частоты и снижению коэффициента пульсаций. Использование в выпря.мителе конденсаторов 14 и 15, аналогичных конденсаторам 1 и 2, кроме того, позволяет увеличить мощность вы фямителя почти в два раза. Формула изобретения Выпрямитель трехфазного тока с утроением напряжения, содержащий подключенную к первому и второму фазным выводам через конденсаторы и соединенную с одним из выходных выводов через согласно включенный диод цепочку из двух диодов, средняя точка которой соединена с третьим фазным входны.м выводом, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических параметров, указанная цепочка соединена с другим выходным выводом через дополнительный встречно включенный по отношению к ней диод, а первый и второй входные выводы попарно перекрестно соединены с выходными вывода.ми через цепочки, состоящие каждая из вспомогательного диода и конденсатора, причем вспомогательные диоды подключены к соответствующим выходным выводам в противоположной полярности. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР 462259 кл. Н 02 М 7/10, 1973.