Преобразователь переменного тока в постоянный Советский патент 1979 года по МПК H02M7/12 

1

Изобретение относится к преобразователям энергии переменного тока в выпрямленный с глубоким регулированием выходного напряжения. Такие преобразователи применяют, например, в электроприводе и в качестве регулируемого источника электропитания.

Известны преобразователи, в которых глубокое регулирование выпрямленного напряжения обеспечивается путем фазового управления тиристорных плеч выпрямителя 1. В схемах выпрямителей без искусственного гашения тиристоры включаются с регулируемым фазовым углом а, а выключаются под действием напряжения питания, что приводит к ухудшению энергетических показателей преобразователя с двигательной нагрузкой.

Известны преобразователи переменного тока в постоянный, содержап;ие по крайней мере один однофазный полууправляемый несимметричный тиристорный выпрямитель, в диагональ переменного тока которого включена вторичная обмотка трансформатора, и цепь коммутации из последовательно соединенных конденсатора, дросселя и тиристора, включенную параллельно одному из тиристоров моста 2.

Известное устройство имеет ограниченные функциональные возможности, поскольку Оно не может работать в режиме прерывистых токов.

Цель изобретения - расширение функциональных возмонсностей преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что он снабжен дополнительной цепью коммутации, включенной параллельно другому тиристору моста, причем конденсаторы цепей коммутации соединены с обшей точкой тиристоров моста, а обшие точки конденсатора и дросселя каждой цепи коммутации через диоды подключены к соответствуюшим выводам постоянного тока моста.

Принципиальная схема устройства нриведена на фиг. 1.

Преобразователь содержит трансформатор, первичная обмотка 1 которого подключена к питаюшей сети, вторичная обмотка

2 - к диагонали моста, выполненного на диодах 3 и 4 и тиристорах 5, 6.

Тиристоры 5 и 6 обеспечивают регулирование выходного напряжения путем включения с заданным фазовым углом а.

Выключение каждого тиристора осуществляется за счет индивидуального коммутирующего контура, образованного последовательно соединенными конденсатором 7, 8, дросселем 9, 10, и тиристором И, 12. Точка соединения конденсатора 7, 8 и дросселя

9, 10 через диоды 13 и 14 подключена к соответствующему выводу постоянного тока моста.

Преобразователь работает следующим образом.

Заряд коммутирующего конденсатора 7, 8 производится в непроводящий для данного тиристорного плеча полупериод напряжения по цепи: обмотка 2 трансформатора, конденсатор 7 (8), диод 13, (14) и диод 3 (4). Для выключения требуемого проводящего тиристора 5 (6) включают соответствующий коммутирующий тиристор, что создает контур для разряда конденсатора 7 (8) по цепи; дроссель 9 (10), тиристор 11 (12), тиристор 5 (6). После запирания тиристора через конденсатор 7 (8) протекает ток нагрузки, перезаряжающий конденсатор до напряжения, равного текущему напряжению вторичной обмотки 2 трансформатора, но противоположной полярности.

В этот момент создается буферный контур для тока нагрузки через диод 3 (4) преобразователя, а энергия магнитного поля трансформатора дозаряжает конденсатор 7 (8). Если напряжение на конденсаторе 7 (8) превысит амплитудное значение напряжения обмотки 2 трансформатора, то этот избыток энергии заряжает оба конденсатора 7 и 8, снижая максимальное рабочее напряжение элементов преобразователя. Вследствие превышения напряжения ца конденсаторе 7 (8) над текущим напряжением вторичной обмотки 2, конденсатор 7 (8) возвращает через вторичную обмотку трансформатора запасенн -ю энергию в питающую сеть, что дополнительно улучшает

энергетические показатели преобразователя.

На фиг. 2 показан вариант схемы преобразователя, когда трансформатор содержит несколько вторичных обмоток, подключенных к последовательно соединенным выпрямительным мостам.

Работа этой схемы аналогична рассмотренной.

Формула изобретения

Преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий по крайней мере один однофазный полууправляемый несимметричный мостовой тиристорный выпрямитель, в диагональ переменного тока которого включена вторичная обмотка трансформатора, и цепь коммутации из последовательно соединенных конденсатора, дросселя и тиристора, включенную параллельно одному из тиристоров моста, отличающийся тем, что, с целью расщиреция функциональных возможностей, он снабжен дополнительной цепью коммутации, включенной параллельно другому тиристору моста, причем конденсаторы цепей коммутации соединены с общей точкой тиристоров моста, а общие точки конденсатора и дросселя каждой цепи коммутации через диоды подключены к соответствующим выводам постоянного тока моста.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Полупроводниковые выпрямители. Под ред. Ф. И. Ковалева. М., «Энергия, 1967,

с. 64.

2.Патент Австрии № 329687, кл. Н 02Р 7/29, опублик. 1976.

iput. 2