Преобразователь переменного тока в постоянный Советский патент 1983 года по МПК H02M7/12 

Изобретение относится к электротехнике, касается преобразования переменного тока трехфазного источника в постоянный и может быть использовано в преобразовательной технике для питания нагрузки выпрямленным током от выпрямителя с линейно падающей вольт-амперной характеристикой.

Известен преобразователь переменного тока (ППТ), фазы которого соединены в звезду, а выпрямитель содержит два конденсатора и четыре вентиля .

Недостатком этого ППТ являются значительные пульсации выходного напряжения, достигающие утроенной амплиту ды линейного напряжения, а также сравнительно большое число вентилей.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий три последовательных контура, каждый из которых образован/фазовой обмоткой-трехфазного источника переменного тока,

вольтодобавочным конденсатором и вентилем, причем последовательно согласно с вентилями контуров включен -дополнительный вентиль, а.параллельно выходным выводам включен конденсатор 5 фильтра 2 1 .

Недостатки преобразователя - повышенные массогабаритные показатели из-за относительно большого количества элементов схемы и недостаточно высокие удельные энергетические покат затели вследствие низкого значения выходного напряжения.

Целью изобретения является уменьшение массогабаритных показателей и улучшение удельных энергетических показателей путем повьГшения выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе переменного тока в постоянный, содержащем фазовые обмотки трехфазного источника переменного, тока, два вольтодобавочных конденсатора, три вентиля и конденсатор фильтра, включенный параллельно выходным выводам, при этом конец .первой фазовой обмотки соединен с пер вым вольтодобавочным конденсатором, свободный вывод которого подключен к катоду первого вентиля и первому выходному выводу, концы второй и третьей фазовых обмоток объединены, точка соединения начал первой и второй фазовых обмоток подключена к аноду второго вентиля, катод которого соединен с анодом первого вентиля и с вторым вольтодобавочным конденсато ром, свободный вывод которого подклю чен к началу третьей фазовой обмотки и к катоду третьего вентиля, анод ко торого соединен с вторым выходным выводом. На фиг. 1 представлена принципиальная схема неуправляемого преобразователя; на фиг. 2 - схема варианта с управляемым вентилем-тиристором. Преобразователь (,фиг. 1) содержит фазовые обмотки 1, 2 и 3 трехфаз ного источника переменного тока, пер вый вольтодобавочный конденсатор , подключенный к концу фазовой обмотки 1 и второй вольтодобавочный конденсатор 5, подключенный к началу фазовой обмотки 3j свободный вывод конденсатора 4 подключен к катоду вентиля 6, анодом соединенным с катодом вентиля 7, анод которого подключен к точке соединения начал фазовых обмоток 1 и 2. Концы фазовых обмоток 2 и 3 объединены, а начало обмотки 3 подключено к катоду вентиля 8, анод кот рого соединен с одним выходным выводом для подключения нагрузки 9, а другой выходной вывод образован foчкoй соединения катода вентиля б и выводом конденсатора . Параллельно выходным выводам подключен конден сатор 10 фильтра. . 1 В схеме по фиг. 2 в качестве вентиля 6 применен тиристор, управляющий электрод которого соединен с бло ком 11, осуществляющим контроль напряжения в преобразователе и фазовое управление этим тиристором. Этот блок может быть выполнен по любой известной схеме. Преобразователь работает следующи образом. Допустим, что конденсатор 10 заря жен,фазовая обмЬтка 1 через вентили 7 и 6 заряжает конденсатор до на94 ряжения, равного амплитуде фазного. о сдвигом по фазе обмоток 2 и 3 через вентиль 7 производится заряд коненсатора 5 до амплитуды линейного напряжения источника. Под воздействием цепочки фазовых обмоток 1, 2 и 3 и конденсатора 5 конденсатор 10 дозаряается до напряжения, равного 3,732U|.j, где и - амплитуда фазного напряжения источника. Напряжение конденсатора Ц, суммируясь с напряжением цепочки фазовых обмоток 1 , 2 и 3 (.которое в два раза превышает фазовое напряжение, через вентиль 8 прикладывается к выходным выводам преобразователя. Под действием суммарного напряжения (которое в максимуме достигает знамения 5,732 и ) осуществляется заряд конденсатора 10. Этот конденсатор из-за отсутствия его перезаряда может быть выполнен, как и в прототипе, электролитическим, т.е. с высокой удельной энергией. Конденсатор 10 подзаряжается от источника через цепь с управляемым вентилем 6 лишь при открытии последнего и осуществляет питание нагрузки 9 при обесточенном вентиле 6. Использование тиристора 6 позволяет регулировать величину среднего значения выпрямленного тока изменением угла его открытия, осуществляемым подачей импульсов управления на управляющий электрод вентиля 6 с блока 11. При этом соответственно изменяется и выходное напряжение в диапазоне до 5,7321). Этот диапазон более чем на , превышает диапазон напряжения в прототипе. Так как линейно падающая вольт-амперная характеристика преобразователя проходит выше аналогичной характеристики прототипа, выходная мощность (определяемая произведением постоянных сйставляющих тока и напряжения) увеличивается. Учитывая сокращение числа вентилей и конденсаторов, входящих в преобразователь, можно ожидать уменьшения его массогабаритных показателей. Таким образом в преобразователе осуществляется улучшение удельных энергетических показателей, одновременно с уменьшением его массогабаритов. Формула изобретения Преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий фазовые обмотки трехфазного источника переменного тока, два вольтодобавочных конденсатора,-три вентиля и конденсатор фильтра, включенный параллельно выходным выводам, при этом конец первой фазо $ вой обмотки соединен с первым вольтодобавочным конденсатором, свободный вывод которого подключен к катоду первого вентиля и первому выходному выводу, отличающийся тем,10 что, с целью уменьшения массогабаритных показателей и улучшения удельных энергетических показателей путем повышения выходного напряжения, концы второй и третьей фазовых обмоток объеди-15 9897 9 .6 нены, точка соединения начал первой и второй фазовых обмоток подключена к аноду второго вентиля у катод которого соединен с анодом первого-вентиля и с вторым вольтодобавочным конденсатором, свободный вывод которого подключен к началу третьей фазовой обмотки и к катоду третьего вентиля, анод которого соединен с вторым выходным выводом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе К Патент США № 3525031, кл. 321-1, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР N 810910, кл. Н 02 М 7/06, 1978.

Фиг.1

ш.Е