Преобразователь переменного тока впОСТОяННый Советский патент 1981 года по МПК H02M7/06 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ

Изобретение относится к устройствам для преобразования переменного тока в постоянный. По основному авт.св. № 741392 известен преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий трехфазный трансформатор с тремя фазными обмотками/ выпрямитель с линейно падгиощей вольтамперной характеристикой и три токоограничивающих конденсатора, причем выпрямитель выполнен в виде цепочки из трех согласно-последовательно соединенных вентилей, кон цы которой образуют выходные выводы, и каждьй из вентилей зашунтирован цепочкой из соединенных последовательно соответствующей фазной обмотки и одного токоограничивакицего конденсатора fl . Недостатком этого преобразователя является сравнительно низкое выходное напряжение, максимальное среднее значение которого всего лишь в три раза превышает амплитудное значение фазного напряжения трехфазного транс форматора. целью изобретения является увеличение выходного напряжения преобразо вателя . Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе последовательно-согласно с цепочкой вентилей выпрямителя включен дополнительно введенный вентиль, а параллельно выходным выводам включен дополнительный конденсатор. На фиг. представлена принциписшь-. ная электрическая схема предлагаемого преобразователя; на фиг.2 - ее вариант. Преобразователь содержит трехфазный трансформатор с фазными обмотками 1,2 и 3, выпрямитель с линейно падаклцей вольтамперной характеристикой, выполненный на трех вентилях 4,5 и 6 и трех тбгоограничивсцощих конденсаторах 7,8 и 9, нагрузку 10 с двумя клеммами 11,12, зашунтированную дополнительным конденсатором 13, и дополнительный вентиль 14. Вентили выпрямителя соединены последовательно-согласно, а параллельно каждому из них включены цепочки из соединенных последовательно фазной обмотКи трансформатора и токоограничивающего конденсатора: параллельно вентилю 4 включена цепочка, содержащая фазную обмотку 1 и токоограничивающий конденсэтор 7, параллельно вентилю 5цепочка, содержащая фазную обмотку 2 и токоограничивающий конденсатор 8, параллельно вентилю б- цепочка, содержа&я фазную обмотку 3 и токоогцаничивакядий конденсатор 9. Нагрузка 10, зашунтированная дополнительным конденсатором 13, положител ной клеммой 11 через дополнительный вентиль 14, включенный последовательно-согласно с вентилями выпрямителя, соединена с катодом вентиля б, а отрицательной клеммой 12- с ан дом вентиля 4. Работает преобразователь по схеме на фиг.1 следующим образом. Пусть две фазные обмотки (например, 1,2) включены между, собой согласно и встречно по отношению к тре тьей фазной обмотке 3. При этом в режиме, близком к холостому ходу, все токоограничивакядие конденсаторны 7,8,9 заряжаются плюсом на обкладке соединенной с катодом соответствующего вентиля выпрямителя, а мгновен ное суммарное напряжение фазных обмоток 1,2 и 3 изменяется, как однофазное напряжение удвоенной амплиту ды фазного напряжения V . Это напряжение суммируется с напряжением токоограничивающих конденсаторов и мгновенное значение этого суммарного напряжения изменяется от V до 5V . В установившемся режиме в про межуток времени , при котором потенциал катода вентиля 6 выше потенциала анода вентиля 4 и мгновенное значение суммарного напряжения по абсолютному значению увеличивается от VfT, до , наступает такой момент времени, при котором это суммарное напряжение становится равным напряжению на конденсаторе 13, а затем и больше его. Вентиль 14 otKрывается, и происходит подзаряд кон денсатора 13 одной составляющей тока трансформатрра, при этом другая его составляющая протекает через на рузку 10. В режиме, близком к холос тому ходу и при незначительной вели чине емкости конденсатора 13, последний к моменту времени, когда суммарное мгновенное значение напря жения достигает величины 5Цт так же заряжается до этой (или близкой к этому значению) величины напряжения. Далее, при умеиьЬ1ении по абсолютной величине мгновенного значения суммарного напряжения от 5V , вентиль 14 запираетоя и конденсатор 13 начинает разряжаться по эксцоненциальнЬму закону на нагрузку 10. Скорость разряда (скорость уменьшения напряжения на конденсаторе 13) определяется постоянной времени, равной произведению омического сопротивления нагрузки 10 и емкости конденсатора 13. Далее процессы периодически повторяются. Максимальное напряжение, до которого может зарядиться конденсатор 13 (напряжение на нагрузке), в 5 раз превосходит амплитудное значение фазного напряжения трехфазного источника переменного тока. Это соответствует режиму холостого хода преобразователя. Отличие преобразователя на фиг.2 . состоит в том, что дополнительный вентиль 14 выполнен,управляемым, например, в виде тиристора. Использование тиристора позволяет регулировг ть величину среднего значения выпрямленного напряжения изменением угла его открытия, осуществляемого подачей импульсов управления на управляющий электрод тиристора с блока 15 контроля напряжения и управления тиристором. Таким образом, предложенный преобразователь переменного тока в постоянный позволяет в 1,67 раза по сравнению с преобразователем 1 увеличить величину напряжения на нагрузке, а также уменьшить массу и- габариты трехфазного трансформатора, что в целом существенно улучшает удельные энергетические показатели преобразователя, играющие определенную роль при разработке преобразователей, использующихся в автономных системах электроснабжения. Формула изобретения Преобразователь переменного тока в постоянный по авт.св. К 741392, отличающийся тем, что, с целью увеличения выходного напряжения, последовательно-согласно с цепочкой вентилей выпрямителя включен дополнительно введенный вентиль, а параллельно выходным выводам включен дополнительный конденсатор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 741392, кл. Н 02 М 7/06, 31.01.78.