Предметом настоящего изобретения является выпрямитель переменного тока, осуществляющий выпрямление при помощи нелинейных элементов, на которые подается вспомогательное переменное напряжение. Выпрямление происходит только при определенном соотношении частот выпрямленного и вспомогательного напряжений; выбор этого соотнощения зависит от вольтамперной характеристики примененного нелинейного элемента.
В различных электрических схемах и устройствах встречается необходимость обнаружить, выделить или измерить напрял-сение (или отдельные гармоники) вполне определенной частоты. Иногда требуется выпрямлять переменное напряжение так, чтобы величина и полярность получаемого постоянного (выпрямленного) напряжения была функцией фазы выпрямляемого переменного напряжения.
В ряде случаев желательно иметь такие элементы или устройства, выходное напряжение (или ток) которых было бы пропорционально квадрату напряжения (или тока) на их входе.
Подобные задачи предлагается рещать при помощи схемы с нелинейными сопротивлениями типа тирита, на которые подается управляющее (вспомогательное) переменное напряжение.
Схема предлагаемого выпрямителя изображена на приложенном чертеже. Здесь / и 2 - тиритовые элементы, 3 - нагрузочное conpoTHBj ление, щунтированное емкостью С, 4 - симметрирующий переходный трансформатор, 5 - источник выпрямляемого неременного тока, 6 - вспомогательный источник переменного напряжения.
Если на зажимы /-// первичной обмотки трансформатора 4 подается синусоидальное напряжение Ui cos caii, а на зажимы ///-IV напряжение (Уз tos(co2/+ а), то выпрямление, т. е. появление постоянной составляющей тока в нагрузке , происходит лишь при определенных отношениях частот и (02. Конденсатор С, шунтирующий нагрузку , служит для сглаживания пульсаций тока нагрузки. В простейшем случае, когда вольтамперная характеристика тирита имеет кубический характер, выпря мление имеет место при /г и -- 2.
Таким образом, если на зажимы /-// подается фиксированное вспомогательное напряжение (7, созш;, частота coi которого в два раза меньше частоты напряжения t/2, то величина выпрямленного тока будет прямо пропорциональна амплитуде напряжения f/2 и зависит от фазы этого напряжения. При этом линейная зависимость постоянной составляющей тока нагрузки от амплитуды выпрямленного напряжения t/j сохраняется и для сколь угодно малых значений последнего.
Если же чаСтота о фиксированного вспомогательного напряжения в два раза больше частоты выпрямляемого напряжения t/s, то ток нагрузки окажется пропорциональным квадрату выпрямляемого напряжения U.
При любых других отношениях частот oi/coa, отличных от /2 и 2, выпрямления не происходит. Это справедливо, если вольтамперная характеристика тирИТОН кубическая.
Характеристики реальных тиритов могут выражаться многочленами более высокого порядка, чем третьего.
Чем выше порядок многочлена, выражающего вольтамперную характеристику тиритав, тем больше число отношений частот (., при которых происходит выпрямлеНИе. Например, для тиритов, характеризуемых многочленом пятого порядка, выпрямление происходит при следующих отн&шениях частот: /4,%; 2; /ь /г и /i и т. п.
Указанные выше свойства предлагаемой схемы выпрямителя могут быть достигнуты и при помощи одно-полупериодной схемы, содержащей лишь одно нелинейное сопротивление (тирит).
Предмет изобретения
Выпрямитель переменного тока с нелинейными элементами, отличающийся тем, что на нелинейные элементы подается вспомогательное переменное напряжение и поэтому выпрямление происходит только при определенном соотношении частот вспомогательного и выпрямляемого напряжений, а величина и полярность ъьшрямленного напряжения зависят от фазы выпрямляемого напряжения.
