PL167979B1 - Układ do poprawy kształtu prądu zasilania prostownika - Google Patents

Abstract

UUkddo poprawy ksztattuprpdu usilaninprostownika, którego wyjściejest połączone poprzez filtr z odbiornikiem i pomiarowym blokiem, znamienny tym, ze zawiera filtr (3), którego pierwsze wejście (WE1)jest połączone przez rezonansowy łańcuch (6) równoległych obwodów (LC) z separacyjnądiodą (7), której anoda jest połączona z anodą wyłączalnego zaworu (8), a katoda diody (7) jest połączona z pierwszym wyjściem (WY1) filtru (3) oraz z okładką kondensatora (9), natomiast drugie wejście (WE2) filtru (3) połączone poprzez indukcyjność (10) z drugim wyjściem (WY2) filtru (3), z którym jest także połączona katodawyłączalnego zaworu (8) oraz druga okładka kondensatora (9).

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do poprawy kształtu prądu zasilania prostownika, przeznaczony do stosowania zwłaszcza jako człon zasilający obwody elektroniczne i energoelektroniczne napięciem stałym np. w przemiennikach częstotliwości.

Z pracy T. Kurowskiego pt. Sgłazwajuszczije filtry kak sredstwa elektromagnitnoj sowmiestimosti moszcznych preobrazowatielej postojannogo toka, Moskwa 1991 r. znany jest układ aktywnego filtru na wyjściu prostownika niesterowanego.

Znany układ filtru, w gałęzi wzdłużnej, zawiera obwód elektromagnetyczny do kompensacji zniekształceń prądu wyjściowego prostownika. Obwód ten jest sterowany poprzez wzmacniacz mocy sygnałem sprzężenia zwrotnego z odbiornika.

Znany układ wymaga stosowania transformatorowego sprzężenia obwodu odbiornika z torem prądu wyjściowego prostownika oraz zastosowania wzmacniacza mocy do sterowania obwodu kompensacyjnego filtru sygnałem sprzężenia zwrotnego. Na układ ma wpływ wiele czynników takich jak: inercja i nieliniowość obwodu sprzężenia zwrotnego, co powoduje, że uzyskanie wymaganego kształtu prądu na wejściu prostwnika jest bardzo trudne do osiągnięcia, ponieważ obwód kompensacyjny nie ma sprzężeń z obwodem źródła zasilania prądu przemiennego.

Wynalazek dotyczy układu do poprawy kształtu prądu zasilania prostownika, którego wyjście jest połączone poprzez filtr z odbiornikiem i pomiarowym blokiem.

Istota układu polega na tym, że zawiera filtr, którego pierwsze wejście jest połączone przez rezonansowy łańcuch równoległych obwodów LC z separacyjną diodą. Anoda tej diody jest połączona z anodą wyłączalnego zaworu a katoda diody jest połączona z pierwszym wyjściem filtru oraz z okładką kondensatora. Drugie wejście filtru jest połączone przez indukcyjność z drugim wyjściem filtru, z którym jest także połączona katoda wyłączalnego zaworu oraz druga okładka kondensatora.

Zaletą układu do poprawy kształtu prądu według wynalazku jest prosta budowa, duża skuteczność działania, mała inercja, brak wzmacniaczy i sprzężeń transformatorowych. Układ wyposażony jest tylko w jeden zawór w pełni sterowalny niezależnie od liczby faz napięcia zasilania, co wiąże się z prostotą sterowania. Dodatkową zaletą układu do poprawy kształtu prądu z aktywnym filtrem napięcia sterowanym impulsowo jest to, że synchronizowane z siecią sterowanie jednego filtru aktywnego, co wiąże się ze sterowaniem jednego zaworu, powoduje na wejściu prostownika kształtowanie przebiegów prądowych jednakowo we wszystkich obwodach prądowych zasilania prostownika. Kształt tych prądów zasilających prostownik jest ściśle związany z funkcją sterującą filtru.

Przedmiot wynalazku jest objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat ideowo-blokowy układu.

167 979

Układ do poprawy kształtu prądu zasilania prostownika z aktywnym filtrem składa się z niesterowanego prostownika 1, którego wejście jest połączone z siecią 2, zaś wyjście tego prostownika 1 jest połączone z układem aktywnego, sterowanego filtru 3. Wyjście tego filtru 3 jest połączone z odbiornikiem 4 i wejściem pomiarowego bloku 5. Układ aktywnego, sterowanego filtru 3 składa się z równoległych członów LC tworzących szeregowy rezonansowy łańcuch 6, diody 7, wyłączalnego zaworu 8, kondensatora 9 i indukcyjności 10. Wejście pierwsze WE1 układu filtru 3, z jednej strony jest połączone z dodatnim biegunem prostownika 1 oraz z drugiej strony z wejściem rezonansowego łańcucha 6. Wyjście rezonansowego łańcucha 6 jest połączone z anodą diody 7 oraz anodą wyłączalnego zaworu 8, przy czym katoda diody 7 jest połączona z dodatnim biegunem kondensatora 9 i pierwszym wyjściem Wy 1 układu filtru 3. Wejście drugie WE2 układu filtru 3 jest połączone z ujemnym biegunem prostownika 1 oraz z drugim wyjściem WY2 filtru 3 poprzez indukcyjność 10. Ponadto drugie wyjście WY2 jest połączone z jednej strony z katodą zaworu 8, indukcyjnością 10 i ujemnym biegunem kondensatora 9, a z drugiej strony z odbiornikiem 4 i wejściem pomiarowego bloku 5. Wejście synchronizującego bloku 11 jest połączone z zasilającą siecią 2 oraz wejściem prostownika 1. Wyjście bloku 11 jest połączone z pierwszym wejściem sumacyjnego bloku 12. Drugie wejście sumacyjnego bloku 12 jest połączone z blokiem zadającym 13, zaś trzecie wejście tego bloku 12 jest połączone z wyjściem pomiarowego bloku 5. Wyjście sumacyjnego bloku 12 jest połączone z wejściem sterującego bloku 14, zaś wyjście tego bloku 14 jest połączone ze sterującymi elektrodami wyłączalnego zaworu 8.

Działanie układu według wynalazku jest następujące.

Wyprostowane pulsujące napięcie z niesterowanego prostownika 1 podawane jest na wejście układu aktywnego filtru 3, z wyjścia którego wygładzone i stabilizowane napięcie podawane jest do odbiornika 4. Rezonansowy łańcuch 6 utworzony z równoległych członów LC stanowi układ filtrujący poszczególne składowe zmienne prądów, które zostały wymuszone składowymi zmiennymi w napięciu wyprostowanym. Na skutek działania rezonansowego łańcucha 6 na jego wyjściu panuje wymuszające napięcie, będące składową stałą wyprostowanego napięcia z prostownika 1. Impulsowo sterowany, wyłączalny zawór 8 wymusza w indukcyjności 10 przepływ quasi-ciągłego prądu, modulowanego poprzez synchronizujący blok 11 sygnałami napięć zasilających. Separacyjna dioda 7 nie pozwala rozładować kondensatora 9 poprzez zawór 8. Pomiarowy człon 5, łącznie z regulacyjnym członem 12 pełni rolę obwodu · ujemnego sprzężenia zwrotnego do stabilizacji napięcia na odbiorniku. Zadający człon 13 służy do ustalania poziomu napięcia na odbiorniku, uformowany w indukcyjności 10, prąd jest jednocześnie prądem obciążenia niesterowanego prostownika 1. Na wejściu prostownika 1 jego prąd obciążenia zostanie przeniesiony na wszystkie obwody fazowe dodatnich i ujemnych półfal, wskutek tego poszczególne prądy obwodów fazowych będą miały kształt zbliżony do sinusoidalnego.

167 979

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz Cena 1,50 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ do poprawy kształtu prądu zasilania prostownika, którego wyjście jest połączone poprzez filtr z odbiornikiem i pomiarowym blokiem, znamienny tym, że zawiera filtr (3), którego pierwsze wejście (WE1) jest połączone przez rezonansowy łańcuch (6) równoległych obwodów (LC) z separacyjną diodą (7), której anoda jest połączona z anodą wyłączalnego zaworu (8), a katoda diody (7) jest połączona z pierwszym wyjściem (WY1) filtru (3) oraz z okładką kondensatora (9), natomiast drugie wejście (WE2) filtru (3) połączone poprzez indukcyjność (10) z drugim wyjściem (WY2) filtru (3), z którym jest także połączona katoda wyłączalnego zaworu (8) oraz druga okładka kondensatora (9).