Управляемый выпрямитель Советский патент 1982 года по МПК H02M7/12 

(5) УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для питания пotpeбитeлeй постоянным током.

Известны управляемые выпрямители, состоящие из управляемых вентильных комплектов, связанных с питающ ей сетью черезwi-фазный параметрический источник тока. Такой выпрямитель обеспечивает токовый характер внешней ха- Q рактеристики, устойчивость к коротким замыканиям в нагрузке, имеет высокий коэффициент мощности и позволяет регулировать ток в нагрузке широтным способом СО.15

Однако это устройство содержит . большое количество управляемых вентилей , что усложняет блок управления ими.

Наиболее близок к изобретению вы- 20 прймитель, состоящий из Yn однофазных управляемых вентильных мостов, подклю-, ченных Б параллель к общей нагрузке. В диагональ из мостов включены фазные обмотки трансформатора w-фазного параметрического источника тока. Устройство позволяет дискретно изменять амплитуду выходног го тока и регулировать его широтными способами 12.

Недостатками устройства являются большое число управляемых вентилей и в связи с этим, сложность узла управления .

Цель изобретения - упрощение пу- . тем снижения числа управляемых вентилей .

Эта цель достигается тем, что в -; управляемый выпрямитель, содержащий блок управления, иггфазный параметрический источник тока, подключенный к первичным обмоткам трансформатора, каждая из вторичных обмоток которого подключена к диагонали одного из hi однофазных вентильных мостов, объединенные аноды которых образую один вы3Эходной вывод, а объединенные катоды другой выходной вывод, введены 2 вентилей, образующих две кольцевые схемы, общие точки соединения вентилей каждой из которых подключены к соответствующим концам и начвлам вто ричных обмоток трансформатора, причем .однофазные вентильные мосты выполнены на неуправляемых .вентилях. На фиг. 1 приведена схема управля емого выпрямителя при ni 3; на фиг. приведены временные диаграммы, поясняющие работу схемы. Схема содержит три однофазных вен тильных моста на вентилях 1-12. Вторичные обмотки трансформатора параме рического источника 13 тока подключе ны к вентилям , образующим две Кольцевые схемы, соответственно из вентилей Il, 15 и 16 и 17 18 и 19. Кольцевая схема, образованная вентилями I, 15 и 16, подключена к. началам вторичных обмоток трансформатора и к вентиляя , а другая кольцевая бхема, образованная вент71ля-ми 17, 18 и 19, подключенак концам вторичных обмоток трансформатора и к вентилям 1-6. Объединенные катоды вентилей 1, 3,-5i 8, 10, 12 образуют один выходной вывод для подключения нагрузки 20, а объединенные аноды вентилей 2, t, 6, 7, 9, 11 образуют другой выходной вывод. Для управления вентилями имеется блок 21 управления. Работа устройства поясняется врёменными диаграммами, приведенными на фиг. 2. Для упрощения фазные токи па раметрического источника тока изобра жены синусоидальными (кривая 22), форму тока нагрузки иллюстрируют кри вые 23, 2k, на которых показаны пять уровней среднего значения тока в нагрузке. При формировании паузы тока в нагрузке (интервал -t) в циклическом режиме формируются управляющие импульсы на тиристоры по следующему алгоритму tl7,l8,1i,15j ,Г17, 18,15, 16 , 18, 19, J5, I6ltl8, 19,16, lAJ, D9, 17, 16, , 19, 17, Н, 153. В каждом из тактов TClm проводят по два вентиля каждой кольцевой схемы, закорачивая параметрический источник 13 тока одновременно работающими вентилями обеих кольцевых схем. Вентили 1-12 в этом режиме не pa6 тают. В интервалов -t - -tr среднее. Ц4 значение тока в нагрузке равно четверти от максимального. В этом режиме на каждом такте 21С/п (диаграмма 23, режим трехкратной пульсации тока) либо на каждом т/акте ir/m (,;диаграмМа 2, режим шестикратной пульсации тока) открываются и проводят три вентиля и два вентиля соответственно по следующим алгоритмам 2, 3, 1 17 15, 2, 3, 15, 18, 16J, D, 5, 15, 18, 16, Ik, 5, 16, 19, . t6, 1, 16, 19, 16, 16, 1, 1t, 17, 15,... Г2. 3.J3, 17, 15 , t9, 10, 17, 15, 18J, И, 5, 15, 18, 16J, DI, 12, 18, 16, 19, С6, 1, 16, 19, TtJ, 1:7, 8,19, 1, 171... Остальные вентили находятся под обратным напряжением и не проводят. Режим половины тока нагрузки от максимального /интервал -t/zT - получается путем отпирания на каждом из тактов 21ГДУ1 двух вентилей из любой тройки кольцевой схемы. В этом слуJ4ae схема выпрямителя трансформирует Ья в трехфазную мостовую, а проводящие вентили образуют нулевую шину звезды обмоток трансформатора. Алгоритм переключения вентилей при управлении вентилями следующий f2, 3, k, 15, 16, СЗ, , 5, 15, 16, 4, 5, 6, 16, 14, Г5, 6, 1, 16, lU, Еб, 1, 2, 14, 15, р, 2, 3, U, 15. В этом режиме вентили находятся под обратным напряжением и не проводят. В интервале С:j среднее значение тока нагрузки составляет три четверти от максимального. В этом реЯ(име на каждом такте (диаграмма 23, режим трехтактной пульсации tOKa либо на каждом такте Тс/ы (диаграмма 2k, режим шестикратной пульсации тока открывается соответствующий один вентиль. Тогда в каждом из тактов циклически проводят шесть венти- лей по следующим алгоритмам 1,2, 3, k, 9,in, 15, ГЗ, k, 5, 9, 10, 15, ik, 5, 6, 11, 12, 16, t5, 6, 1, 11, 12, .HJ, 6, 1, 2, 7, 3, U, 1, 2, 3, 7, 8, 15 ,.. 2, 3,4, 9, JO, 15 , C9, 10, 11, k, 5, 18,4, 5, 6, 11, П2, 16 DI, 12, 7, 6, 1, 19, t6, 1, 2, 7, 8, 14, Г7, 8, 9, 2, 3, 17.., Полный максимальный) ток нагрузки {интервал-fc - получается путем снятия импульсов управления со всех вентилей (все вентили выключены). В этом случае устройство представляет собой три однофазных выпрямительных моста, работающих на общую нагрузку 5,96 по следуюи,ему алгоритму 3, , 5f 9, |l6, 11, 5, 6, 10, 11, 12J, tS, . §, 1, 11, 12, 7, Сб, 1, 2, 12, 7, 83 fl, 2, 3, 7, 8, Э1, I.., 3, it, 8, 9, ilO. Таким образом, управляемый вь1прямитель сохраняет все преимущества прототипа, т.е. токовый характер внешНей характеристики, устойчивость к коротким замыканиям, высокий коэффи(иент мощности, позволяет осуществлят широтный, так и амплитдный методы регулирования тока нагрузки, формиро вать ток нагрузки и паузу тока с длительностью, кратной как углу ТС}п так и углу 2 При этом устройство содержит меньшее число управляемых вентилей и в связи с этим имеет более простое устройство управления. Формула изобретения Управляемый выпрямитель, содержащий блок управления,гп-фазный парамет рический источник тока, подключенный 4 k первичным обмоткам трансформатора, каждая из вторичных обмоток которого подключена к диагонали одного изЛгодиофазных вентильных мостов, объединенные аноды которых образуют один выходной выводу а объединенные катоды другой выходной вывод, отличающийся тем, что, с целью упрощения путем уменьшения числа управляемых вентилей, введены inвентилей, образующих две кольцевые схемы, общие точки соединения вентилей каждой из которых подключены к соответЬтвующим концам и началам вторичных обмоток трансформатора, причем однофазные .вентильные мосты выполненьг на неуправляемых вентилях. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 02 М 7/02, 1976. 2.Обухов С.Г., Чаплыгин Е.Е. Управление токопараметрическими вентильными преобразователями. - Электротехника, 1980, № 7, с. 39, рис. 28.

N