Выпрямительное устройство Советский патент 1949 года по МПК H02M7/06 

Предмет изобретения относится к выпрямительным устройствам, состоящим из выпрямительных элементов (вентилей или механического коммутатора, шунтированных конденсаторами) и насыщенных анодных реакторов в каждой фазе.

Отличительнойособениостью

предлагаемого устр ойства является соответствующий подбор шунтирующей емкости, обеспечивающей насыщение реактора при прямом токе, с целью уменьшения -скорости нарастания обратного напряжения на веитиле без создания перенапряжения.

Магнитопровод реактора выполнен трехстержневым « обмотки расположены на разных стержнях.

Для ограничения обратного тока анодный дроссель имеет добавочную обмотку, питаемую посторониим источником тока.

На фиг. 1 приведена электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - один из вариантов выполнения его реактора.

На чертеже имеются следующие обозначения: 1 - главная обмотка реактора, 2 к 3 - вспомогательные обмотки, 4 - трансформатор выпрямителя, 5-выпрямитель, б-сеть постоянного тока.

Последовательно с выпрямителем - вентилем 5 в каждую фазу включается реактор с сердечником из ферромагнитного материала (желательно сердечник выполнять из материала, имеющего крутую характеристику намагничивания до насыщения и резкий перегиб ее после насыщения, как например, пермалой, гиперсол и т. п.).

Параметры реактора должны быть подобраны так, чтобы при протекании прямого тока через вентиль сердечник у реактора был насыщен и индуктивность его была как можно меньше.

В период восстановления напряжения, когда через реактор проходит ток обратного направления, происходит перемагничивание реактора, вызывающее соответствующее увеличение его индуктивного сопротивления (при таких материалах, как например, супермалой, оно может быть в сотни и даже в тысячи раз больше, чем при насыщении), а .следовательно, и зменьщение скорости иарастання обратного тока и -напряжения.

Так как обратные токи в современных .вентилях очень малы, то полное восстановление обратного напряжения может произойти при очень малом обратном токе. В результате обратное напрял.ение на вентиле может возрасти очень быстро даже при наличии большой индуктивности в цепи восстанавливающегося напряжения.

Для увеличения эффективности реактора необходимо создать дополнительный нуть для обратных токов (помимо вентиля). Для этой цели могут быть применены емкости, шунтирующие вентиль. В этом случае восстановление напряжения на вентиле и шунтирующем его реакторе возможно лишь после того, как будет заряжена емкость.

Токи, протекающие через емкость, шунтирующую вентиль, создают большое падение напряжения в реакторе в период восстановления напряжения, предохраняя вентиль от воздействия на .него обратного напряжения. Соответствующим подбором параметров можно затянуть время восстановления напряжения на вентиле даже на тысячи микросекунд для обеспечения возможности его деноннзацин.

Таким образом, насыщенный реактор при помощи емкости приобретает свойство занирать вентиль, обеспечивать время, пеобходимо-е для его деионизации, и в то же время свободно проистекать прямой ток.

При больших сечениях сердечника для ликвидации остаточного .намагничивания его обратным током и повто.рного ,ения его потоком, имеющим направление прямого тока, анодный дроссель имеет дс-бавочную обмотку, нитаемую от постороннего источника. Включая этл обмотку на некоторое время до того, как вступит в работу вентиль, в цепи которого находится главная обмотка, можно обеспечить перемагничнзаниг сердечника и его насыщение до начала нарастания тока в данном вентиле. После насыщения сердечника главным током добавочну о обмотку необходимо разомкнуть, в противном случае в период перемагничивания сердечника обратным током она может препятствовать быстрому изменению потока, пропуская ток, противодействующий перемагннчиванию.

Об.мотку, предназначенную для ликвидации остаточного потока,

270

МОЖНО .питать переменным то-ком, совмещая ее с подмагничивающей обмоткой, питаемой постоянным током.

В этом случае в момент, когда сердечник насыщен выпрямленным током и индуктивность его мала, в этой обмотке произойдет быстрое нарастание тока.

Включение внешней индуктивности для ограничения скачка тока требует увеличения напряжения, следовательно, и мощности вспомогательного источника. Во избежание этого может быть применен трехстерл ;невой реактор (фиг. 2), третий стержень которого .играет роль магнитного шунта.

При насыщении стержня АД прямым током, поток может замыкаться через стержень БС, предохраняя обмотку / от скачка тока.

Предлагаемое устройство может быть применеио для выпрямления токов высоких частот.

Предмет изобретения

1.Выпрямительное устройство, состоящее из выпрямляющих элементов (вентилей или механического коммутатора, шунтированных конденсаторами)- и из насыщенных анодных реакторов в каждой сЬазе, отличающееся тем, что, с целью уменьшения скорости нарастания обратного нанряжения на вентиле без создания неренанряжения, емкости упомянутых конденсаторов выбраны так, чтобы при прямом токе имело место насьицеиие реакторов.

2.Устройство по п. 1,0 т л и ч а ющееся тем, что, с целью ограничения обратного тока путем нодачи электродвижущей силы, направленной навстречу обратному .напряжению главной цени, анодный дроссель И;меет добавочную обмотку,, питаемую посторонним источником тока.

3.Устройство по и. 2, о т л и ч а ющееся тем, что магнитопровод реактора выполнен трехстержневым и обмотки расположены на разных стержнях.

4.Применение устройств по п. 1, 2, 3 для выпрямления тока высоких частот.