CS242836B1 - Zapojení pro po tlačení zpětných vlivů usměrňovače - Google Patents

Abstract

Zapojení pro potlačení zpětných vlivů usměrňovače obsahuje n-fázový zdroj střídavého napětí, n-fázový usměrňovači obvod a stejnosměrný filtr a Je využitelné zejména v případech, kdy z výstupu stejnosměrného filtru Je napájen žízený nebo stabilizovaný měnič, takže není na závadu zvlnění napětí na výstupu stejnosměrného filtru. Podstata spočívá v tom, že výstup n-té fáze n-fázového zdroje (1) střídavého napětí je spojen s prvním pracovním vstupem (4) n-tého sériového měniče (2), druhý pracovní vstup (5) n-tého sériového měniče (2) je spojen s n-tým vstupem n-fázového usměrňovače (6), jehož výstup je spojen se vstupem stejnosměrného filtru (7), a k výstupu stejnosměrného filtru (7) jsou připojeny napájecí vstupy (3) všech do zapojení připojených sériových měničů (2).

Description

(54)

Zapojení pro po tlačení zpětných vlivů usměrňovače

Zapojení pro potlačení zpětných vlivů usměrňovače obsahuje n-fázový zdroj střídavého napětí, n-fázový usměrňovači obvod a stejnosměrný filtr a Je využitelné zejména v případech, kdy z výstupu stejnosměrného filtru Je napájen žízený nebo stabilizovaný měnič, takže není na závadu zvlnění napětí na výstupu stejnosměrného filtru. Podstata spočívá v tom, že výstup n-té fáze n-fázového zdroje (1) střídavého napětí je spojen s prvním pracovním vstupem (4) n-tého sériového měniče (2), druhý pracovní vstup (5) n-tého sériového měniče (2) je spojen s n-tým vstupem n-fázového usměrňovače (6), jehož výstup je spojen se vstupem stejnosměrného filtru (7), a k výstupu stejnosměrného filtru (7) jsou připojeny napájecí vstupy (3) všech do zapojení připojených sériových měničů (2).

242 836

242 836

Vynález se týká zapojení pro potlačení zpětných vlivů usměrňovač®, obsahující n - fázový zdroj střídavého napětí, n - fázový usměrňovači obvod a stejnosměrný filtr·

Φ *

V současné době jsou známy usměrňovač®, tvořené usměrnovacím obvodem diodovým nebo tyristorovým, kjehož výstupu je zapojen stejnosměrný filtr^ tvořený nejčastěji sériově zapojenou tlumivkou a paralelně zapojeným kondezátorem· Tyto usměrňovače odebírají ze zdroje střídavého napětí proudy harmonických kmitočtů, což má za následek zkreslení napětí zdroje střídavého napětí a zvýšení ztrát v tomto zdroji» přívodech střídavého napětí a popřípadě v dalších k tomuto zdroji připojených spotřebičů·

Je též známo zapojení pro snížení zpětných vlivů jednofázového usměrňovač®, jehož princip spočívá v tom, že v sérii mezi výstupém usměrňovacího obvodu a vstupem stejnosměrného filtru je zapojen výstup pomocného měniče, jehož vstup je připojen k výstupu stejnosměrného filtru· Výstupní napětí pomocného měniče se přičítá k výstupnímu napětí usměrňovacího obvodu a jeho velikost je pomocným měničem během půlperiody střídavého napětí řízena tak, aby proud na vstupu usměrňovacího obvodu měl časový průběh blízký průběhu sinusovému·

Nevýhodou tohoto zapojení je, že se jeho účinek projevuje v plné míře pouze na zapojení s jednofázovým usměrňovácím obvodem, zatímco při spojení pomocného měniče s výstupem vícefázového usměrňovacího obvodu je možnost ovlivňování průběhu střídavého proudu omezena· Např· při spojení pomocného měniče s výstupem třífázového můstku je možno ovlivňovat průběh střídavého proudu ve fázi pouze po jednu třetinu půlperiody střídavého napětí·

Uvedené nevýhody jsou odstraněny zapojením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že výstup n-té fáze n-fázového zdroje střídavého napětí je spojen s prvním pracovním vstupem n-tého sériového měniče, druhý pracovní vstup n-tého sériového měniče je

- spojen β n-tým vstupem n-fázového usměrňovače, jehož výstup je spojen se vstupem stejnosměrného filtru, a k výstupu stejnosměrného filtru jsou připojeny napájecí vstupy všech do zapojení připojených sériových měničů·

Výhodné vytvoření zapojení podle vynálezu spočívá v tom, že sériový měnič je tvořen středofrekvehčním střídačem, jehož výstup je pres transformátor připojen ke vstupu usměrňovače sériového měnič®, výstup usměrňovače sériového měniče je spojen se vstupem

242 836 pomocného filtru, k prvnímu vývodu výstupu pomocného filtru je připojen první výstup vazebního můstku a k druhému vývodu výstupu pomocného filtru je připojen druhý výstup vazebního můstku· přičemž první vstup vazebního můstku je spojen s prvním pracovním vstupem sériového měniče a druhý vstup vazebního můstku je spojen s druhým pracovním vstupem sériového měniče <>

Další výhodné vytvoření zapojení podle vynálezu spočívá v tom, že sériový měnič je tvořen středofrekvenčním střídačem, jehož výstup je přes transformátor připojen ke vstupu reverzačního usměrňovač®,, k jehož výstupu je připojen vstup pomocného filtru, přičemž napájecí vstup sériového měniče je připojen ke vstupu středofrekvenčního střídače, první pracovní vstup sériového měniče je připojen k prvnímu vývodu výstupu pomocného filtru a druhý pracovní vstup sériového měniče je připojen k druhému vývodu výstupu pomocného filtru·

Hlavní výhoda zapojení pro potlačení zpětných vlivů usměrňovače podle vynálezu spočívá v tom, že umožňuje potlačovat negativní zpětný vliv i vícefázového usměrňovačiho obvodu·

Výhodné zapojení s pomocným měničem, obsahujícím reverzační usměrňovač, umožňuje při jednoduchém uspořádání silových obvodů přičítat s proměnnou polaritou výstupní napětí pomocného měniče do série s napětím fáze zdroje střídavého napětí*

Další výhodné zapojeni s pomocným měničem, obsahujícím usměrňovač, jehož výstup je přes pomocný filtr zapojen s diagonále vazebního můstku, umožňuje s proměnnou polaritou přičítat výstupní napětí pomocného měniče do série s napětím fáze střídavého napětí, přičemž správná polarita je zajištěna zapojením vazebního můstku, takže nevznikají další nároky na řídicí obvody·

V dalším je vynález podrobněji vysvětlen na příkladu provedení ve spojení s výkresovou částí·

Na připojeném obr· 1 je schematicky znázorněn příklad zapojení podle vynálezu, na obr· 2 a obr· 3 jsou schematicky znázorněny dva příklady provedení sériového měniče použitelného v zapojení podle vynálezu·

Jak je patrno z připojeného obr· 1, výstup n-té fáze n-fázového zdroje 1 střídavého napětí je spojen s prvním pracovním vstupem 4 n-tého sériového měniče 2. Druhý pracovní vstup 5 n-tého sériového měniče 2 je spojen s n-tým vstupem n-fázpvého usměrňovače 6, jehož výstup je sTpojen se vstupem stejnosměrného filtru 7 , £ jehož výstupu jsou připojeny napájecí vstupy 3 všech do zapojení

242 836 připojených sériových měničů 2, které pro zjednodušení nejsou zakresleny.

Sériový měnič 2, znázorněný na obr. 2 je tvořen středofrekvenčním střídačem 8, jehož výstup je přes transformátor _9 připojen ke vstupu reverzačního usměrňovače 10, k jehož výstupu je při pojen vstup pomocného filtru 11. Napájecí vstup 3 sériového měniče 2 je připojen ke vstupu středofrekvenčního střídače 8. První pracovní vstup 4 sériového měniče 2 je připojen k prvnímu vývodu výstupu pomocného filtru 11 a druhý pracovní vstup 5i sériového měniče 2 je připojen k druhému vývodu 13 výstupu pomocného filtru 11.

Sériový měnič.2, znázorněný na obr. 3 je tvořen středofrekvenčním střídačem 8, jehož výstup je přes transformátor _9 připojen ke vstupu usměrňovače 14 sériového měniče 2. Výstup usměrňovače 14 sériového měniče 2 je spojen se vstupem pomocného filtru 11, přičemž k prvnímu vývodu 12 výstupu pomocného filtru 11 je připojen první výstup 16 vazebního můstku 15 a k druhému vývodu výstupu pomocného filtru 11 je připojen druhý výstup 17 vazebního můstku 15. První vstup 18 vazebního můstku 15 je spojen s prvním pracovním vstupem 4 sériového měniče 2 a druhý vstup 18 vazebního můstku 15 je spojen s druhým pracovním vstupem 5 sériového měniče 2. Vazební můstek 15 je vytvořen ze čtyř ventilů, které mohou být tvořeny např. čtyřmi diodami, v běžném můstkovém zapojení, přičemž anody prvního ventilu 20 vazebního můstku 15 a druhého ventilu 21 vazebního můstku 15 jsou navzájem spojeny a jsou připojeny k prvnímu výstupu 16 vazebního můstku 15 a katody třetího ventilu 22 vazebního můstku 15 a čtvrtého ventilu 23 vazebního můstku 15 jsou navzájem spojeny a jsou připojeny k druhému výstupu 17 vazebního můstku 15. První vstup 18 vazebního můstku 15 je připojen k anodě třetího ventilu 22 vazebního můstku 15, spojené s katodou prvního ventilu 20 vazebního.můstku 15, a druhý vstup 19 vazebního můstlu 15 je připojen k anodě čtvrtého ventilu 23 vazebního můstku 15 , spojené s katodou druhého ventilu 21 vazebního můstku 15.

Princip činnosti zapojení pro potlačTování zpětných vlivů usměrňovače podle vynálezu které je znázorněno na obr. 1 spočívá v tom, že napětí mezi prvními pracovními vstupy 4 sériových měničů a druhými pracovnímu vstupy S> sériových měničů 2 se přičítají k fázovým napětím n-fázového zdroje 1 střídavého napětí. Změnou velikosti napětí mezi těmito vstupy se ovlivňuje průběh proudu ve

242 836 všech fázích n-fázového zdroje JL gtřídavého napětí tak» že je blízký^průběhu sinusovému· Při takovémto způsobu ovlivňování se koriguje velikost napětí mezi vstupy n-fázového usměrňovacího obvodu 6., které mají kladnou a zápornou polaritu na velikost, která je přibližně rovna velikosti napětí na výstupu stejnosměrného filtru 7. Sériové měniče 2 jsou svými napájecími vstupy _3 připojeny k výstupu stejnosměrného filtru 2 buď energii z výstupu tohoto stejnosměrného filtru 2 rekuperují zpět na vstupy n-fázového usměrňovacího obvodu 6, nebo naopak dodávají energii z fáze n-fázového zdroje 1 střídavého napětí do výstupu stejnosměrného filtru 7· Poměr dob* kdy sériový měnič 2 rekuperuje energii zpět na střídavou stranu nebo naopak dodává ze střídavé strany do stejnosměrného filtru 7, závisí na poměru požadovaného napětí na výstupu stejnosměrného filtru 7 a amplitudy napětí mezi fázemi n-fázového zdroje 2 střídavého napětí» V případě, že je požadována hodnota napětí na stejnosměrném výstupu vyšší nebo nepodstatně menší nežli amplituda napětí mezi fázemi n-fázového zdroje 1 střídavého napětí, je možno ' potlačovat zpětné vlivy pouze zvyšováním napětí mezi vstupy n-fázového usměrňovacího obvodu j6 rekupe raci energie ze stejnosmětné strany na střídavou· V případě, že je požadováno výrazně menší napětí, je nutné, aby sériový měnič 2 po část půlperiody, kdy se napětí mezi fázemi n-fázového zdroje 2 střídavého napětí blíží maximu, snižoval napětí mezi vstupy těchto fází n-fázového usměrňovacího obvodu 2. a přitom dodával energii z fáze n-fázového zdroje 2 střídavého napětí do stojnosměrného výstupu. Teoreticky lze dosáhnout téměř ideálního sinusového průběhu·

Princip činnosti sériového měniče 2, znázorněného na obr. 2, spočívá v tom, že stejnosměrné napětí, přiváděné z výstupu stejnosmětné ho filtru 7 na napájecí vstup ÍJ sériového měniče 2 je středofrekvenčním střídačem _8 přeměněno na napětí střídavé středního kmitočtu a galvanicky odděleno transformátorem j), na jehož výstupu je usměrněno reverzačním usměrňovačem 10 a filtrováno pomocným filtrem 2i· jehož výstup je zapojen v sérii s napětím příslušné fáze n-fázového zdroje 2 střídavého napětí· Reverzační usměrňovač 10 musí být působením řídících obvodů reverzován podle polarity tohoto fázového napětí, což zvyšuje nároky na řídící část ; přednosti zapojepí je, že v případě provedeni reverzačního usměrňovače 10 v uzlovém zapojení protéká střídavý proud v sériovém měniči 2 vždy pouze přes jeden ventil· Velikost napětí mezi prvním vývodem 22. výstupu pomocného filtru 11 a druhým vývodem 13 výstupu pomocného filtru 11 může být řízena buď šířkou modulace ve středofrekvenčním

242 836 střidači 8 nebo fázovým řízením v reverzačním usměrňovači 10. Při druhém způsobu řízení je sériový měnič 2 schopen dodávat energii z fáze n-fázového zdroje 3. střídavého napětí do výstupu stejnosměr ného filtru 7.

Princip činnosti sériového měniče 2, znázorněného na obr.3, se od principu činnosti sériového měniče 2, znázorněného na obr.2, liší tím, že střídavé napětí středního kmitočtu je na výstupu trasformátoru 9 usměrněno usměrňovačem 14 sériového měniče 2, přičemž usměrňovač 14 sériového měniče 2 musí být reverzační, protože příčkově napětí mezi prvním vývodem 12 výstupu pomocného filtru 11 a druhým vývodem 13 výstupu pomocného filtru 11 se správnou polaritou do série se střídavým napětím odpovídající fáze n-fázového zdroje 1 střídavého napětí zajišťuje vazební můstek 15 tím, že jeho vstupní diagonála, tj. první vstup 18 vazabního můstku 15 a druhý vstup 19 vazebního můstku 15, je zapojena v sérii se střídavým napětím, přičemž k výstupní diagonále vazebního můstku 15, tj· k prvnímu výstupu 16 vazebního můstku 15 a k druhému výstupu 17 vazebního můstku 15, je připojen výstup pomocného filtru 11, takže střídavý proud z fáze n-fázového zdroje _1 střídavého napětí protéká přes výstup pomocného filtru 11 vždy v jednom směru. Proto odpadají nároky na řízení reverzace. Možnosti řízení velikosti napětí na výstupu pomocného filtru 11 jsou stejné jako u zapojení, znázorněného na obr· 2.

Zapojení podle vynálezu je vhodné k použití zejména v případech, kdy z výstupu stejnosměrného filtru je napájen řízený nebo stabilizovaný měnič, takže není na závadu zvlnění napětí na výstupu stejnosměrného filtru, způsobené kolísáním odběru sériových měničů i skutečností, že n-fázový usměrňovači obvod usměrňuje sinusový proud. Toto platí především o tzv. usměrňovači se středofrekvenčním meziobvodem. Zapojení může být též použito k zlepšení účinku usměrňovačů nebo k řízení velikosti napětí na výstupu stejnosměrného filtru. Roztažení sériových měničů v jednotlivých fázích může přinést výhody konstrukčního charakteru. V usměrňovači sériového měniče i v reverzačním usměrňovači mohou být použity rychlé diody, rychlé tyristory nebo výkonové tranzistory. Stejnosměrný filtr, popř. pomocný filtr mohou být tvořeny indukčnosti a kapacitou, popř. pouze kapacitou. K výstupu stejnosměrného filtru může být připojena akumulátorová baterie. Středofrekvenční střídač může být jeden společný pro více sériových měničů. Středofrekvenční střídač může být tyristorový, tranzistorový, případně může být dvojice středofrekvenční střídač a transformátor tvořena impulsním měniče^blokovacím ^nebo dvojčinném zapojení.

Claims (3)

PŘEDMĚT V Γ N Π Ε Z ϋ _ ooc

1» Zapojení pro potlačení zpětných vlivů usměrňovače:· obsahující n-fázový zdroj střídavého napětí» n-fázový usměrňovači obvod a stejnosměrný filtr» vyznačené tím, ie výstup n-té fáze n-fázového zdroje (1) střídavého napětí je spojen s prvním pracovním vstupem (4) n-tého sériového měniče (2), druhý pracovní vstup (5) n«tého sériového měniče (2) je spojen s n-tým vstupem n-fázového usměrňovače (6), jehož výstup je spojen se vstupem stenosměrného filtru (7), a k výstupu stejnosměrného filtru (7) jsou připojeny napájecí vstupy (3) všech do zapojení připojených sériových měničů (2).

2» Zapojení podle bodu 1, vyznačené tím, že sériový měnič (2) je tvořen středofrekvenčním střídačem (8), jehož výstup je přes transformátor (9) připojen ke vstupu reverzačního usměrňovače (10), k jehož výstupu jo připojen vstup pomocného filtru (11), přičemž napájecí vstup (3) sériového měniče (2) je připojen ke vstupu atředofrekvenčního střídače (8), první pracovní vstup (4) sériového měniče (2) je připojen k prvnímu vývodu (12) výstupu pomocného filtru (11) a druhý pracovní vstup (5) sériového měniče (2) je připojen k druhému vývodu (13) výstupu pomocného filtru (ll)«

3» Zapojení podle bodu 1, vyznačené tím, že sériový měnič (2) je tvořen středofrekvenčním střídačem (8), jehož výstup je přes transformátor (9) připojen ke vstupu usměrňovače (14) sériového měniče (2), výstup usměrňovače (14) sériového měniče (2) je spojen se vstupem pomocného filtru (11), k prvnímu vývodu (12) výstupu pomocného filtru (11) je připojen první výstup (16) vazebního můstku (15) a k druhému vývodu (13) výstupu pomocného filtru (11) je připojen druhý výstup (17) vazebního můstku^l5), přičemž první vstup (18) vazebního můstku (15) je sp^jčn-s^Jprvním pracovním vstupem (4) sériového měniče (2) a drufíy vsjta^j (lj)) vazebního můstku (15) je spojen s druhým pracov\í«r^^4Íé^ (5) sériového měniče (2)·