Однополупериодный выпрямитель переменного тока

 

C0IOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ.

РЕСПУБЛИН з(ю Н 02 M 7/06 ю

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3355396/24-07 (22) 12.11.81 (461 30.12.83. Бюл. № 48 (?2) А. Г. Николаев и О. А. Дунаев (53) 621,314.6(088.8). (56) 1, Артамонов В. В. Маломощные выпрямители. М., «Связь», 1970, с. 22, рис. 1—

За, 2. Ситник Н,. X. Силовая полупроводниковая техника. М., «Энергия», 1968, табл. 41, . с. 155, рис. 3.

3. Доморацкий О. А. и др. Электропитание устройств связи. М., «Радио н связь», 1981, с, 102, рнс. 4-11. (54) (57) ОДНОПОЛУПЕРИОДНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, имеющий три входных вывода для соединения с фазовыми обмотками источника переменного тока и положительный и отрицательный выходные выводы для подключе„„SU„„1064396 А ния сопротивления нагрузки, токоограничнвающий линейный дроссель с магннтопроводом и обмоткой и выпрямительный диод, катод которого соединен с положительным выходным выводом, а анод — с одним из выводов обмотки линейного дросселя, причем отрицательный выходной вывод соединен с одним из входных выводов непосредственно, .отличающийся тем, что, с целью улучшения удельных энергетических показателей при питании выпрямителя от трехфазного источника путем устранения. подмагничивания магнитопровода дросселя, последни и снабжен допол интел ь ной об моткой, которая включена последовательносогласно с основной в точке подключения к. аноду выпрямительного диода, при этом свободные выводы обеих обмоток подключены к свободным двум другим входным выводам.!

064396

1О

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразованию переменного тока трехфазного источника в постоянный, и может быть использовано в преобразовательной технике для питания нагрузки выпрямленным сглаженным током.

Известен выпрямитель однофаэного переменного тока с дросселем н,.диодом, осуществляющий однополупериодную передачу энергии источника в нагрузку (1).

Такое устройство характеризуется сравнительно невысокими значениями КПД и коэффициента мощности источника и завышенными массогабаритными показателями.

Известен также выпрямитель трехфазного тока с нулевым выводом, энергия которого в течение всего периода изменения тока источника через три диода и дроссель передается в нагрузку (2) .

К недостаткам данного выпрямителя следует отнести высокое, близкое к удвоенному фазному, обратное напряжение на диодах, возрастающее скачком. Этот выпрямитель также характеризуется завышенными массогабаритными показателями.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности однополупериодный выпрямитель переменного тока, имеющий три входных вывода для соединения с фазо-, вь.ми обмотками источника переменного тока и положительный и отрицательный выходные выводы для подключения сопротивления нагрузки, токоограничивающий линейный дроссель с магнитопроводом и отмоткой и выпрямительный диод, катод

-которого соединен с положительным выходным выводом, а анод — с одним из выводов обмотки линейного дросселя, причем отрицательный выходной вывод соединен с одним из входных выводов непосредственно (3).

Однако указанная схема сложна, так как включает, помимо дросселя и двух диодов, трансформатора. Кроме того, в схеме обратное максимальное напряжение в два раза больше, чем при мостовой схеме выпрямлении. Во всех известных схемах дроссели, находясь в. цепи выпрямленного тока, непрерывно намагничиваются постоянной составляющей тока нагрузки, что существенна .(на 15 — 200/o) ухудшает массогабаритные показатели этих выпрямителей.

Цель изобретения — улучшение удельных энергетических показателей при питании выпрямителя от трехфазного источника путем устранения подмагничивания сглаживающего дросселя.

Поставленная цель достигается тем, что в однополупериодном выпрямителе переменного тока, имеющем три входных вывода для соединения с. фазовыми обмотками источника переменно"о тока и положительный и отрицательный выходные выводы для подключения сопротивления нагрузки, токоогоаиичивающий линейный дроссель с мы2 нитопроволом и обмоткой и выпрямительный диод, катод которого соединен с положительным выходным выводом, а анод — с одним из выводов обмотки линейного дросселя, причем отрицательный выходной вывод соединен с одним из входных выводов непосредственно, дроссель снабжен дополнительной обмоткой, которая включена последовательно-согласно с основной в точке подключения к аноду выпрямительного диода, при этом своболные выводы обмоток подключены к свободным двум другим входным выводам.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема неуправляемого выпрямителя; на фиг. 2 — схема варианта с управляемым вентилем — ти ристором.

Выпрямитель подключается к трехфазному источнику, соединенному по схеме звезда или треугольник входными выводами 1 — 3 а также имеет положительный 4 и отрица20 тельный 5 выходные выводы для подключения сопротивления нагрузки 6.

К положительному выводу 4 подключен .катод выпрямительного диола 7. Анод диода 7 подсоединяют к средней точке линейного токоограничивающего дросселя 8. Концы дросселя 8 и отрицательный выходной вывод 5 соединены с входными выводами 1 — 3.

В схеме по фиг. 2 вместо диода применен тиристор, управляющий электрод которого

30 соединен с блоком 9, осуществляющим контроль напряжения в выпрямителе и фазовое управление тиристором. Этот блок может быть выполнен по любой известной схеме.

Кроме того, в схему параллельно нагрузке включен сглаживающий конденсатор 10, 35 образующий с дросселем 8 и тиристором 7 фильтр нижних частот, предназначенный для сглаживания выпрямленного пульсирующего тока.

Допустим что при t=0 начинается положительный полупериод напряжения Ug=g.

Диод 7 открывается и составляющая тока нагрузки протекает по следующей цепи: входной вывод 1 — верхняя половина дросселя 8 — диод 7 — нагрузка 6 — вхолной

45 вывод 3. В конце положительного полупериода этот ток близок к максимальному в результате влияния индуктивности верхней

: половины дросселя 8. 3а счет этой же индуктивности ток по указанной цепи в том же направлении протекает и в части отрицательного полупериода напряжения

Положительный полупериод напряжения

Uq э отстает от напряжения U4-з на 60 эл. град. С началом его в нагрузке б протекает вторая составляющая тока от вывода 2 через

55 нижнюю половину дросселя 8, диод 7 и нагрузку 6 к выводу 3 источника. Так же, как и первая составляющая, этот ток заканчивается уже в отрицательном полупери3

1 оде напряжения Бй 5, после чего диод 7 закрывается.

Обе составляющие тока в нагрузке суммируются. Таким образом, средняя составляющая выпрямленного тока в два раза превосходит таковую при обычном однофазном однополупериодном выпрямлении.

С, другой стороны диод 7 открыт не менее

240 (в пределе 330) эл. град. за период, а величина обратного напряжения в диоде лишь несколько превосходит амплитуду линейного напряжения генератора. Кроме того, схема предлагаемого выпрямителя позволяет исключить трансформатор и не менее одного диода и, как следствие, улучшить массогабаритные показатели.

064396

Но главной особенностью предлагаемого выпрямителя является отсутствие подмагничивания токоограничивающего и сглаживающего линейного дросселя 8 постоянной . составляющей выпрямленного тока нагрузки

Последнее достигается тем, что ток в течение периода подводи мого напряжения течет в верхней половине дросселя 8 навстречу току; протекающему в его нижней половине, и средняя составляющая намагничивающего

10 дроссель магнитного потока равна нулю.

Схема выпрямителя упрощается, а удельные энергетические показатели (коэффициент мощности, КПД, скорость передачи энергии в нагрузку и т. д., отнесенные к объему, массе и стоимости) улучшаются.

Редактор Л. Пчелииская

Заказ 10354/55

Составитель В. Оглоблев

Техред И: Верес Корректор В. Гирияк

Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035. Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4