RU203267U1

RU203267U1 - Регулятор переменного напряжения

Info

Publication number: RU203267U1
Application number: RU2020135314U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Степанович Зиновьев; Алексей Вячеславович Удовиченко
Priority date: 2020-10-28
Filing date: 2020-10-28
Publication date: 2021-03-29

Abstract

Полезная модель относится к области полупроводниковой преобразовательной техники и может быть использована для получения регулируемого и стабилизированного трехфазного переменного напряжения, причем качество входного и выходного токов остается высоким. Технический результат заключается в обеспечении гальванической изоляции нагрузки от сети. Такой регулятор может быть использован как стабилизатор трехфазного переменного напряжения, устройство повышения переменного напряжения, регулируемый источник стабильного переменного напряжения и как устройство плавного пуска асинхронных двигателей. Регулятор переменного напряжения, содержащий в каждой фазе первичные обмотки трансформатора, включенные началом последовательно с фазами источника питания и с группой накопительных конденсаторов, включенных одними своими выводами между точками соединения концов первичной обмотки трансформатора, а вторыми выводами подключены ко входу трехфазного диодного выпрямительного моста, параллельно которому подключен второй диодный мост, к выводам постоянного тока каждого диодного выпрямительного моста подключены в проводящем направлении соответственно транзисторы, нагрузка подключена к вторичной обмотке трансформатора.

Description

Полезная модель относится к области полупроводниковой преобразовательной техники и может быть использована для получения регулируемого и стабилизированного трехфазного переменного напряжения, причем качество входного и выходного токов остается высоким. Такой регулятор может быть использован как стабилизатор трехфазного переменного напряжения, устройство повышения переменного напряжения, регулируемый источник стабильного переменного напряжения и как устройство плавного пуска асинхронных двигателей.

Известен регулятор переменного напряжения (Патент 2122274 C1 RU, МПК Н02М 5/22. Регулятор трехфазного напряжения), содержащий в каждой фазе последовательно включенные входной LC-фильтр, входной ключ, выполненный в виде встречно-параллельного соединения вентиля с полным управлением и диода, реактор выходного фильтра, а также выходной ключ, подсоединенный к точке соединения входного ключа и реактора выходного фильтра.

Однако указанный регулятор имеет недостаток - автономию фаз нагрузки и отсутствие гальванической развязки выходных цепей, что зачастую недоступно.

Кроме того, известен регулятор переменного напряжения (Патент 2566668 C1 RU, МПК Н02М 5/275. Регулятор переменного напряжения), взятый за прототип, содержащий в каждой фазе реакторы, включенные последовательно с источником питания и нагрузкой, два трехфазных диодных выпрямительных моста, две группы накопительных конденсаторов, включенные последовательно соответственно первой и второй группой между точками соединения реакторов с выводами нагрузки и выводами переменного тока обоих трехфазных диодных выпрямительных мостов, а к выводам постоянного тока каждого диодного выпрямительного моста подключены в проводящем направлении транзисторы.

Однако этот регулятор не имеет гальванической развязки входных и выходных цепей.

Задачей (техническим результатом) предлагаемой полезной модели является создание регулятора переменного напряжения с наличием гальванической развязки входных и выходных цепей.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемый регулятор введен трансформатор, вторичные обмотки которого соответственно подключены к нагрузке, начала первичных обмоток соединены с фазами источника питания, а концы первичных обмоток подключены соответственно к двум трехфазным диодным выпрямительным мостам с одной группой накопительных конденсаторов, включенных последовательно соответственно с первым трехфазным диодным выпрямительным мостом между точками соединения концов каждой фазы первичной обмотки трансформатора и выводами переменного тока обоих трехфазных диодных выпрямительных мостов, а к выводам постоянного тока каждого диодного выпрямительного моста подключены в проводящем направлении транзисторы.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого регулятора переменного напряжения с трансформаторным блоком, на фиг. 2 схема с вариантом исполнения трансформаторного блока в виде трех однофазных трансформаторов и на фиг. 3 схема с вариантом исполнения трансформаторного блока в виде одного трехфазного трансформатора. На фиг. 4 приведены временные диаграммы токов и напряжений регулятора.

Предлагаемый регулятор по схеме фиг. 1 содержит трансформаторный блок 1, включенный началом последовательно с фазами источника питания 2 и с одной группой накопительных конденсаторов 3, включенных одним своим выводом с трансформаторным блоком 1, а вторыми выводами подключены ко входам одного трехфазного диодного выпрямительного моста 4, параллельно к которому подключен второй диодный мост 5, а к выводам постоянного тока каждого диодного выпрямительного моста подключены в проводящем направлении соответственно транзисторы 6 и 7, нагрузка 8 подключена к трансформаторному блоку 1.

Предлагаемый регулятор по схеме фиг. 2 содержит в качестве трансформаторного блока 1 три однофазных трансформатора, первичные обмотки каждого включены последовательно с источником питания 2 и с одной группой накопительных конденсаторов 3, а нагрузка 8 подключена к вторичной обмотке трансформатора.

Предлагаемый регулятор по схеме фиг. 3 содержит в качестве трансформаторного блока 1 трехфазный трансформатор, первичные обмотки которого включены последовательно с источником питания 2 и с одной группой накопительных конденсаторов 3, а нагрузка 8 подключена к вторичной обмотке трансформатора.

Регулятор (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3) работает следующим образом. Высокочастотные импульсы (фиг. 4), подаваемые на транзисторы 6 и 7, поочередно включают их, тем самым подключая и отключая группу накопительных конденсаторов 3, соединяющиеся в звезду через соответствующий диодный выпрямительный мост 4 и проводящий транзистор 6, тогда как в другой момент времени проводит ток транзистор 7, подключенный к диодному мосту 5.

В первом состоянии, при включении транзистора 6, к источнику питания подключается дополнительная нагрузка из звезды конденсаторов первой группы 3 и в первичных обмотках трансформатора 1 запасается дополнительный ток и значит дополнительная энергия по сравнению с той, которую имеет нагрузка. Во втором состоянии, при включении транзистора 7, происходит соединение концов первичных обмоток трансформатора в звезду через диодный мост 5, а конденсаторы первой группы отключаются от нагрузки при выключении транзистора 7. Управляя относительной длительностью пребывания схемы в первом и втором состоянии, можно регулировать величину напряжения на нагрузке.

Таким образом, обеспечивается гальваническая изоляция между сетью и нагрузкой, когда нагрузка подключена к вторичной обмотке трансформатора. При этом обеспечивается возможность повышения и понижения напряжения, что позволяет регулировать напряжение нагрузки в широком диапазоне.

Claims

1. Регулятор переменного напряжения, содержащий два трехфазных диодных выпрямительных моста, одну группу накопительных конденсаторов, включенных последовательно между выводами переменного тока трехфазного диодного выпрямительного моста, параллельно входам которого подсоединен второй диодный мост, к выводам постоянного тока диодных мостов подсоединены в проводящем направлении транзисторы, отличающийся тем, что введен трансформаторный трехфазный блок, начала первичных обмоток которого соединены с фазами источника питания, а их концы соединены с группой накопительных конденсаторов, при этом вторичные обмотки трансформатора соединены с нагрузкой.

2. Регулятор переменного напряжения по п. 1, отличающийся тем, что трансформаторный трехфазный блок выполнен из трех однофазных трансов.

3. Регулятор переменного напряжения по п. 1, отличающийся тем, что трансформаторный трехфазный блок выполнен в виде трехфазного трансформатора, первичные обмотки которого соединены звездой.