Изобретение относитс к преобразо|Вательной технике, в частности к вентильным преобразовател м с опережающей коммутацией. Цель изобретени - улучшение маесогабаритных и энергетических показа телей преобразовател . На фиг.1 приведена принципиальна схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - диаграммы, по сн ющие его ра боту. Преобразователь содержит трехфазный четырехстержневой преобразовательный трансформатор 1 с сетевыми обмотками 2-4, вентильными обмотками 5-7 и 8-10, соединенными в две звезды , и четырьм вспомогательными обмотками 11-14j шесть вентилей 15-20, катоды которьк объединены в общую точку и образуют положительный выход ной вывод 21, который, в свою очередь , через разделительный диод 22 подключен к первому входному выводу 23 инвертора 24, отрицательный выгход ной вьюод 23, к которому подключены нулевые выводы вентильных обмоток, второй входной вывод 26 инвертора 24 к выходным выводам 27 и 28 которого подключены вспомогательные обмотки 11-13 основных стержней, соединенные в -открытый треугольник, трехфазный датчик 29 тока, первый и второй входные выводы 30 и 31 системы управле .ни , к которым соответственно подключены вспомогательна обмотка 14 четвертого стержн и трехфазный датчик 29 тока. Система управлени выполнена на основе датчика 32 тройной частоты одновибратора 33, фазосдвигающего устройства 34, блока 35 управлени , дешифратора 36 и формировател 37 импульсов . Трехфазный датчик 29 тока выполнен в виде трех трансформаторов 38-40 тока , первичными обмотками каждого из которых вл ютс две встречные шины одноименных вентильных обмоток 5-7 и 8-10, диодного моста 41 Ларионова, к зажимам переменного тока которого подключены вторичные обмотки трансформаторов тока 38-40, и потенциометра 42, ползунок которого вл етс выходным выводом датчика 29 тока. Инвертор 24 на полностью управл емых вентил х 43-46 с диодным мостом обратного тока содержит вход ной фильтр, представленный конденсатором 47,и выходной фильтр, состо щий из последовательного колебательного контура, включающего дроссель 48 и конденсатор 49, и параллельного колебательного контура, включающего дроссель 50 и конденсатор 51, настроенные на тройную частоту сети. Датчик 32 тройной частоты имеет в своем составе компаратор 52, подключенный входом к первому входному выводу 30 системы управлени , формирователи 53 и 54 переднего и заднего фронтов, подключенные входами к выходу компаратора 52, триггер 55 и схему ШШ 56. Фазосдвигающее устройство 34 включает операционный усилитель 57, подключенный входом к второму входному выводу 31 системы управлени , конденсатор 58 и ключ 59, подключенные параллельно- входному и выходному вывоiЬ дам операционного ус1и1нтел 57, и второй компаратор 60, подключенный входом к выходу операционного усилител 57 . Блок 35 управлени содержит трети компаратор 61, подключенный входом к второму входному выводу 31 системы управлени , триггер 62 и логический инвертор 63. Дешифратор 36 собран на шести схе мах И 64-69, вюрой и третьей схемах ИЛИ 70 и 71 и триггере 72. Устройство работает следующим образом . При нормальной работе однотактового ше.стифазного преобразовател вступают в параллельную работу два однотактовых трехфазных выпр мител на вентил х 15-17 и 18-20. При этом мгновенные значени выпр мленных напр жений этих выпр мителей неодинаковы и их разность составл ет напр жение треугольной формы и тройной частоты по отношению к частоте питающей сети с амплитудой, равнойполовине амплитуды фазного напр жени вентильной обмотки, которое приложено к двум последовательным обмоткам различных фаз различных трехфазных систем. Дл выравнивани мгновенных значений выпр мленных напр жений двух параллельно работающих трехфазных выпр мителей в преобразователе использован трансформатор 1 с четырехстержневым магнитопроводом , который, кроме сетевых обмоток 2-4, соединенных в звезду без нулевого провода, и вентильных обмоток 5-7 и 8-10, соединенных в две обратные звезды с общей точкой, имеет четыре вспомогательные обмотки 11-14 Под действием напр жени тройной частоты , генерируемого преобразователем по обмоткам параллельно работающих фаз протекает уравнительный ток тройной частоты,-который создает однонаправленные потоки в основных стержн х трансформатора. Потоки нулевой после довательности в преобразователе проход т по магнитопроводу четвертого стержн , наход щегос в ненасьщенном состо нии. Благодар этому в уравнительном контуре имеетс большое сопротивление нулевой последовательнос ти Хр, соизмеримое с сопротивлением намагничивани х трансформатора, которое в достаточной степени ограничивает уравнительный ток преобразовател . Амплитуда уравнительного тока 494 не превышает 1-2% от амплитудрл поминального тока вентильной обмотки при сечекии четвертого стержн 30-40% от сечени основных стержней. Таким образом , дл осуществлени параллельной работы двух однотактных трехфазных выпр мителей и увеличени длительности протекани анодных токов до 120 исключаетс необходимость применени громоздких двухфазных уравнительных реакторов. К вспомогательным обмоткам 11-13 основных стержней, соединенным в открытый треугольник, подводитс напр жение тройной частоты от инвертора 24. Под действием этого напр жени по вспомогательным обмоткам 11-13 течет ток тройной частоты, который создает потоки нулевой последовательности в основных стержн х. Это потоки также замыкаютс по магнитопроводу четвертого стержн , благодар чему ток вспомогательных обмоток мал. Таким образом, выравнивание мгновенных значений напр жений параллельно работающих фаз достигаетс пропусканием . намагничивающего тока тройной частоты по вспомогательным обмоткам основных стержней. Вспомогательные обмотки основных стержней могут создавать также и опережающую коммутацию токов вентилей . При возрастании тока нагрузки постепенно через систему управлени мен етс фаза напр жени тройной частоты на выходе инвертора 24, что автоматически приводит к опережающей коммутации вентилей. При этом конт- роль за током нагрузки осуществл етс с помощью датчика 29 тока. Сигнал с выхода датчика тока поступает пропорционально току нагрузки на систему . управлени . Датчик 32 тройной частоты подключен к вспомогательной обмотке четвертого стержн . Напр жение на вспомогательной обмотке 14 отображено кривой на фиг.2а. Компаратор 52 формирует на выходе двухпол рное напр жение с реверсами с одной пол рности на другую в моменты перехода напр жени на вспомогательной обмотке 14 через нуль. Формирователи 53 и 54 переднего и заднего фронтов, подключенные к выходу компаратора 52, управл ют триггером 55, на пр мом и инверсном выходах которого формируютс однопол рные пр моугольные импульсы, синхронизированные с тройной частотой напр жени вспомогательной обмотке 14. На выходе схемы ИЛИ 56 формируетс поспедовательность импульсов частоты 6f, где f - частота промьшшенной сети. Сигналы на выходах компаратора 52 пр мом выходе триггера 55, схеме ИЛИ 56 приведены на фиг,26, в, г соответ ственно. Последовательность импульсо на выходе одновибратора 33, который запускаетс под действием импульсов частоты с выхода схемы ИЛИ 56, представлена на фиг.2д. Операционный усилитель 57, конден сатор 58 и ключ 59 образуют интегратор . Импульсы частоты 6f с выхода элемента ИЛИ 56 поступают на ключ 59 закорачива на короткое врем конден сатор 58 и разр жа его. В этот момент напр жение на выходе интегратор равно нулю. Интегратор формирует пилообразное напр жение, показанное на фиг.2е5, в функции сигнала с выхода датчика тока преобразовател . Компаратор 60 под воздействием сигналов с выхода интегратора и опорного напр жени U;., формирует последовательность импульсов с длительност ми импульсов , пропорциональными сигналу датчика тока преобразовател (фиг.2 Компаратор 61 блока 35 управлени контролирует по сигналам с датчика 2 тока и опорного напр жени UQ моменты перехода выходного тока через величину Id.Kp . При величинах тока, меньших Icikp под воздействием компаратора одиночный сигнал формируетс на пр мом выходе триггера 62, а при токах, больших I, ,- на его инверсном выходе. При токах, меньших , нулевьм сигналом с инверсного выхода триггер 62 закрыты втора , п та и шеста схемы И 65, 68 и 69 дешифратора. Открыты схемы И 64, 66 и 67. Триггер 7 повтор ет сигналы триггера 55 тройно частоты сети за исключением незначительного сдвига из-за сигналов одновибратора 33. Выходные сигналы триггера 72 через формирователь 37 импульсов , вьшолн ющий роль усиленных :гальванически разв зывающих каскадов поступают поочередно на входы полностью управл емых ключей, наход щийс противоположных плечах мостовогс инвертора , а именно на вентили 43-46. При токах, больших 1 нулевьм сигналом с пр мого выхода триггера 6 закрыты схемы И 64, 66 и 67 дешифратора „На выходах схем ИЛ1-1 70 и 71 формируютс сигналы,, сдвлиутые по переднему фронту относительно исходных сигналов с триггера 55 на врем длительности импульсов, формируемых фазосдвигающим устройством 34 (сигналы на выходе схем ИЛИ 70 и 71 приведены fia фиг.2з,и). В результате выходные сигналы триггера 72, которые поступают через формирователь 37 импульсов на силовые ключи инвертора, (фиг.2к,л), формируютс с опережающей фазой относительно тройной питающей частоты напр жени со вспомогательной обмотки 14, пропорциональной величине тока преобразовател . На зажимах переменного тока инвер °Р 4 формируетс пр моугольное напр жение частоты 3f, которое с помощью фильтра (последовательного и параллельного колебательных контуров, настроенных на частоту 3f) преобразовываетс в синусоидальное напр жение тройной частоты (фиг.2м). Наличие разделительного вентил на зажимах входного фильтра инвертора, представленного в простейшем случае конденсатором 47, исключает по вление пульсаций с выходных вьшодов 21 и 25 вентильного преобразовател в кривой синусоидального напр жени тройной частоты инвертора 24. Формула изобретени Преобразователь переменного напр жени в посто нное, содержащий трехфазный преобразовательный трансформатор , обмотки которого расположены на трех стержн х магнитопровода, при этом сетева обмотка соединена в звезду , а две вентильные обмотки соединены по схеме две обратные звезды с нулевым выводом и щесть вентилей, аноды которых подключены к шинам вентильных обмоток, отличающийс тем, что, с целью улучшени массогабаритных и энергетических показателей , в него введены инвертор с системой управлени и трехфазный датчик тока, а магнитопровод преобразовательного трансформатора дополнен четвертым стержнем малого сечени , каждый из четырех стержней снабжен вспомогательной обмоткой, при этом вспомогательные обмотки основных стержней включены последовательно в открытый треугольник, выходные выводы которого подключены к выходным выводам инвертора., катоды шести зентилей объединены в общую точку, образу положительный выходной вывод, к которому через разделительный диод подключен первый входной вывод инвертора , нулевые выводы вентильных обмоток объединены в общую точку, образу отрицательный выходной вывод, к которому подключен второй входной вывод инвертора, трехфазный датчик тока выполнен на трех однофазных трансформаторах тока, первичными обмотками каждого из которых вл ютс две встречные шины одноименных вентильных обмоток , а вторичные обмотки соединены в звезду и через трехфазный диодный мост с заземленной катодной группой подключены к потенциометру, ползунок которого вл етс выходным выводом датчика тока, подключенным к одному выводу системы управлени инвертором другим выводом соединенной со вспомогательной обмоткой четвертого стержн , свободный вывод которой заземлен инвертор выполнен по мостовой схеме на полностью управл емых вентил х с диодным мостом обратного тока и подключен выводами посто нного тока через входной фильтр к входным выводам выводами переменного тока через фильтр к выходным выводам, причем система управлени вьтолнена на основе датчика тройной частоты, одновибратора , фазосдвигающего устройства, блока управлени , дешифратора и формирователей импульсов, при этом датчик тройной частоты содержит компаратор, подключенный входом к первому входно му выводу системы управлени , формирователи переднего и заднего фронтов подключенные входами к выходу компаратора , схему ИЛИ и триггер, подключенные входами к выходам формировате
лей переднего и заднего фронтов, фазосдвигающее устройство содержит операционный усилитель, подключенный входом к второму входному выводу системы управлени , ключ и конденсато), подключенные параллельно входному и выходному выводам операционного усилител , вход ключа подсоединен к выходу схемы ИЛИ датчика тройной 4actoты и входу одновибратора, -второй компаратор , подключенньш входом к выходу операционного усилител , блок управт лени содержит третий компаратор, подключенный входом к второму входному выводу системы управлени , второй триггер S-вход которого непосредственно , а R-вход - через логический инвертор подключены к выходу третьего компаратора, дешифратор содержит шесть двухвходовых схем И, первые входы первой и второй схем И соединены соответственно с выходом одновибратора и выходом второго компаратора , вторые их входы подключены соответственно к пр мому и инверсному выходам второго триггера, первые входы третьей и п той схем И, а также четвертой и шестой схем И подсоединены соответственно к пр мому и инверсному выходам первого триггера, вторые входы третьей и четвертой схем И, а также п той и шестой схем И подключены соответственно к выходам первой и второй схем И, вторую и третью двухвходовые схемы ШШ, втора подключена входами соответственно к выходам третьей и п той схем И, треть подключена входами соответственно к выходам четвертой и шестой схем И, третий триггер, подключенный входами к выходам соответственно схем ИЛИ, а выходы третьего триггера через формирователи импульсов подключены к входам полностью управл емых ключей инвертора .
ф(ле2