SU1241377A1 - Преобразователь переменного тока в посто нный - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в качестве преобразовател  трехфаз- . ного переменного напр жени  в повышенное посто нное. Цель изобретени  - улучшение массогабаритных показателей . Устройство содержит диоды (Д) 10, 11, 12, |3, конденсаторы (К) 14, 15, 16, 17,, дополнительньй диод Д 18 и токоограничивающий линейный дроссель (ЛД) с двум  полуобмотками 19 и 20. Катод Д 10 соединен с положи- выходным выводом. Анод Д 13 соединен с отрицательным выходным выводом и с К 16, последовательно соединенным с К 17. Свободный вывод К 17 соединен с катодом Д 18 и анодом Д 1, катод которого соединен с анодом Д 10 и одной обкладкой К 14, друга  обкладка которого соединена с входным выводом 1. дл  подключени  сети. Катод Д 13 соединен с анодом ,Д 12 и одной обкладкой К 15, друга  обкладка которого соединена с входным выводом 1. Точка соединени  К 16 и К 17 подключена к входному выводу 2. Между входным выводом 1 и анодом Д 18 включена полусбмотка 19, а между входным выводом 3 и катодом Д 12 включена полуобмотка 20. Д и К образуют схему.умножени  напр жени . Введение Д 18 и ЛД позвол ет увеличить скорость передачи энергии в на- .грузку и величину выходного напр жени  и, тем самым, достичь поставленной цели. Г ил. I т /5

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , касаетс  вопросов преобразовани , переменного тока источника в посто нный и может быть использовано в преобразовательной технике дл  питани  нагрузки повьшенным напр жением .

Цель изобретени  - улучшение удельных массогабаритных показателей путем повьшени  выходного напр жени  и скорости передачи энергии в нагрузку..

На чертеже представлена принципиальна  преобразовател .

.Преобразователь содержит три входных вывода 1 , -2 и 3 дл  подключени  источника переменного тока с фазами 4, 5 и. 6, два выходных вывода 7 и 8 дл  подключени  нагрузки 9, четы- .ре вентил , соединенные в две цепочки по jEpa диода 10-13 в каждой, четыре конденсатора 14-17 дл  умножени  напр жени , ,циод 18 и токоограничи- вающий линейный дроссель с двум  полуобмотками 19 и 20. При этом вентили соединены в две цепочки по два последовательно включенных диода в каждой, катод диода 10 первой цепочки соединен с положительным выходным выводом 7, а анод диода 13 второй цепочки - с отрицательным выходным вьюодом В. К точке соединени  диодов первой цепочки подключена одна обкладка конденсатора 14, друга  обкладка которого подключена к первому входному выводу, а к точке соединени  диодов второй цепочки подключена одна обкладка конденсатора 15, при этом конденсаторы 16 и 17 образуют посленого источника переменного тока (ТИПТ) могут быть соединены треугол ником или звездой.

При рассмотрении работы устройства положим, что выводу 1 соответствует фаза 4,-выводу 2 - фаза 5 и выводу 3 - фаза 6.

Врем  нач;1ла работы выпр мител  начнем отсчитывать с момента, когда напр жение на выводе 1 (относительн вывода 2) проходит через нуль и в дальнейшем возрастает. С этого моме та начинают зар жатьс  конденсаторы

«О

20

25

30

.15

15 и 17 до напр жени  1,73 U ., Чере 150 эл.град. от выбранного начала о счета времени конденсаторы 15 и 17 начинают разр жатьс  соответственно на конденсаторы 16 и 14, суммиру  свои напр жени  с напр жением источ ника, и зар жают конденсаторы 16 и 14 до напр жени  3,46 и„. Через 210 эл.град. напр жение конденсаторов 14 и 16 суммируетс  с линейным напр жением на входных выводах 1 и ТИПТ. Тогда напр жение на выходе вы пр мител  в максимуме равно номинал ному значению 8,66 и,. В зависимости от величин1У сопротивлени  нагруз ки 9 она по разному подразр жает ко денсаторы 14 и 16. Их подзар д такж тем.меньше, чем больше их емкость. достижении напр жением на выводах 1 и 2 максимального значени  оно начи ет умен.ьшатьс , становитс  равным, нулю, а затем измен ет свой знак. П этому, если конденсаторы 14 и 16 не разр жаютс  полностью, напр жение н нагрузке 9jпульсиру , и змен етс  от трех до п ти амплитудных значений л

довательную емкостную  чейку, один вы- нейнсго напр жени  ТИПТ f от 5,2 до

вывод которой соединен с отрицательным выходным вьюодом 8. Одна из полу- обмоток токоограничивающего линейного дроссел  включена между входным выводом J и анодом диода 18, катод которого соединен с анодом вентил  11 первой вентильной цепочки и выводом конденсатора 17 емкостной  чейки, точка соединени  конденсаторов которой подключена к входному выводу 2. Втора  полуобмотка 20 дроссел  включена между катодом вентил  12 второй вентильной цепочки и входным выводом 3. Друга  обкладка конденсатора 15

50

8,66 амплитуд фазового напр жени  источника . В св зи с тем, что емкости конденсаторов 5 и 17 на пор док пре- вышак1т емкости конденсаторов 14 и 16, конденсаторы 14 и 16 подзар жаютс  тем быстрее, чем быстрее измен етс  напр жение (в обратной пол рности) на .выводах и 2. При относительно малых значени х сопротивлени  нагрузки 9 энерги  может также передаватьс  в нагруз.ку через .диод 10 двум параллель ным каналам: конденсаторы 16, 17 и диод, а также диод 13 и конденсаторы 15, 14. Это напр жение в три раза

подключена к входному выводу 1, а ем- превьшает амплитуду линейного напр - .кость конденсаторов 15 и 17 не менее

жени  ТЩТ (в 5,2 .раза U) . В случае, если сопротивление нагрузки 9 близко к нулю, энерги  источ

чем на пор док превьшает емкость конденсаторов 14 и 16. Обмотки трехфаз241377

ного источника переменного тока (ТИПТ) могут быть соединены треугольником или звездой.

При рассмотрении работы устройства положим, что выводу 1 соответствует фаза 4,-выводу 2 - фаза 5 и выводу 3 - фаза 6.

Врем  нач;1ла работы выпр мител  начнем отсчитывать с момента, когда напр жение на выводе 1 (относительно вывода 2) проходит через нуль и в дальнейшем возрастает. С этого момента начинают зар жатьс  конденсаторы

«О

15 и 17 до напр жени  1,73 U ., Через 150 эл.град. от выбранного начала отсчета времени конденсаторы 15 и 17 начинают разр жатьс  соответственно . на конденсаторы 16 и 14, суммиру  свои напр жени  с напр жением источника , и зар жают конденсаторы 16 и 14 до напр жени  3,46 и„. Через 210 эл.град. напр жение конденсаторов 14 и 16 суммируетс  с линейным напр жением на входных выводах 1 и 2 ТИПТ. Тогда напр жение на выходе выпр мител  в максимуме равно номинальному значению 8,66 и,. В зависимости от величин1У сопротивлени  нагрузки 9 она по разному подразр жает конденсаторы 14 и 16. Их подзар д также тем.меньше, чем больше их емкость. По достижении напр жением на выводах 1 и 2 максимального значени  оно начина - ет умен.ьшатьс , становитс  равным, нулю, а затем измен ет свой знак. Поэтому , если конденсаторы 14 и 16 не разр жаютс  полностью, напр жение на нагрузке 9jпульсиру , и змен етс  от трех до п ти амплитудных значений линейнсго напр жени  ТИПТ f от 5,2 до

8,66 амплитуд фазового напр жени  источника . В св зи с тем, что емкости конденсаторов 5 и 17 на пор док пре- вышак1т емкости конденсаторов 14 и 16, конденсаторы 14 и 16 подзар жаютс  тем быстрее, чем быстрее измен етс  напр жение (в обратной пол рности) на .выводах и 2. При относительно малых значени х сопротивлени  нагрузки 9 энерги  может также передаватьс  в нагруз.ку через .диод 10 двум параллельным каналам: конденсаторы 16, 17 и диод, а также диод 13 и конденсаторы 15, 14. Это напр жение в три раза

превьшает амплитуду линейного напр -

жени  ТЩТ (в 5,2 .раза U) . В случае, если сопротивление нагрузки 9 близко к нулю, энерги  источника может также передаватьс  по следующим каналам: через полуобмотку 20 дроссел  и конденсатор 14, через полуобмотку 19 и конденсатор 16 или через обе полуобмотки дросселе одно- временно. В последнем случае ток в нагрузке ограничен сопротивлением двух включенных последовательно полуобмоток 19 и 20 линейного дроссел , поэтому выпр митель трехфазного тока выполненньш согласно изобрете- не боитс  перегрузок и

нию

не требует применени  ных устройств защиты ких замыканий.

специаль- от корот

В св зи с тем, что конденсаторы 15 и 17 защищаютс  через полуобмотки 20 и 19 соответственно, передача энер

гии источника в эти конденсаторы осуществл етс  с высоким КПД и при их резонансном зар де напр жение на Обкладках в Т/2 раза превьшает амплитуду линейного напр жени  ТИПТ. В этом случае конденсаторы 14 и 16 могут быть зар жены (в пределе) до напр жени , в 3,3 раза превьшающе- го амплитуду фазового напр жени . Передача энергии из конденсаторов 15 и 17 в конденсаторы 16 и 14 также осуществл етс  с высоким КПД. Поэтому при изменении сопротивлени  нагрузки 9 от бесконечности (при холостом ходе) до нул  (при коротком замыкании ) выходное напр жение выпр мител  измен етс  от 8,66 U до минимального значени , близкого к линейному напр жению ТИПТ. Конденсаторы 14-17 по завершении их разр да снова зар жаютс  в последовательности, рассмотренной выше.

45

В предлагаемом преобразователе выодное напр жение увеличиваетс  на 8%, а скорость передачи энергии из ИПТ в нагрузку в 2,5 раза по сравению с устройством-прототипом, что беспечивает улучшение на 16% удельых энергетических показателей устойства в целом.

Составитель В.Оглоблев Редактор И.Рыбченко Техред Л.Олейник

Прео в посто ньк выв ка пере вывода тыре ве дл  умн тили со последо каждой соедине выводом ки - с водом, первой кладка обкладк вому вх единени подключ конденс четверт следова один вы цательн чающ улучшен ных пок ходного дачи эн дены п  линейны камм, о ду перв п того нен со вой цеп костной конденс второму обмотка между с ки и тр друга  ра подк воду, а того ко пор док третьег

Заказ 3608/51 631Подписное

ВНИШ1И Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

s 10

t5

20

25

. о 45

24 )3774

Claims (1)

1. Формула изобретен И  

   Преобразователь переменного тока в посто нный, содержащий три вход- ньк вывода дл  подключени  источника переменного тока, два выходных вывода дл  подключени  нагрузки, четыре вентил  и четыре конденсатора дл  умножени  напр жени , причем вентили соединены в две цепочки по два последовательно включенных диода в каждой, катод диода первой цепочки соединен с положительным выходным выводом, а анод диода второй цепочки - с отрицательным выходным выводом , к точке соединени  диодов первой цепочки подключена одиа обкладка первого конденсатора, друга  обкладка которого подсоединена к первому входному выводу, а к точке соединени  диодов второй цепочки подключена одна обкладка второго конденсатора, при этом тре.тий и четвертый конденсаторы образуют последовательную емкостную  чейку, один вывод которой соединен с отрицательным выходным выводом, о т л и-, чающийс  тем, что, с целью улучшени  удельных массогабарнт- ных показателей путем повышени  выходного напр жени  и скорости передачи энергии в нагрузку, в него введены п тый диод и токоограничивающнй линейный дроссель с двум , полуобмот- камм, одиа из которых включена между первым входньЕМ выводом и анодом п того диода, катод которого соединен со свободным анодом диода первой цепочки и свободным выводом емкостной  чейки, точка соединени  конденсаторов которой подключена -к второму входному выводу, втора  полуобмотка указанного дроссел  включена между свободным катодом второй цепочки и третьим входным выводом, причем друга  обкладка второго конденсатора подключена к первому входному выводу , а емкость его второго и четвертого конденсаторов не менее чем на пор док превьшает емкость первого и третьего конденсаторов.

   35

   40

   Корректор М.Демчик