Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

Использование: изобретение может быть использовано в качестве источника питания пульсирующим постоянным напряжением . Сущность изобретения: устройство состоит из трехфазного несимметричного мостового выпрямителя 1, входом соединенного с входными выводами 2, 3, 4 для подключения питающей сети, а выходом - с выходными выводами 5, 6 для подключения нагрузки 7, тиристора 8, анодом подключенного к выходному выводу 6, катодом - к входному выводу 4, эмиттеру транзистора 9 и к аноду диода 10, диода 11, катодом соединенного с коллектором транзистора 9 и с управляющим электродом тиристора 8, а анодом через резистор 12с выходным выводом 6, конденсаторов 13, 14, 15, соединенных в звезду, концы которой подключены соответственно к общей точке соединения базы транзистора 9 с катодом диода 10, к входному выводу 2 и к входному выводу 3. Указанное выполнение устройства обеспечивает увеличение величины выходного напряжения за счет обеспечения включения тиристора 8 с задержкой в 60 эл.град. относительно момента перехода напряжения на нем через нуль, приводящего к подаче на нагрузку дополнительного к основному выпрямленного напряжения. 2 ил. СЛ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

)5 Н 02 М 7/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

/ г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4863128/07 (22) 29.08.90 (46) 15.01,93, Бюл. ¹ 2 (71) Научно-производственное объединение по технологии тракторного и сельскохозяйственного машиностроения (72) А.Ф.Валуев и Л.Я.Найбергер (56) Авторское свидетельство СССР № 286044, кл, Н 02 М 7/12, 1969.

Патент Великобритании № 1228078, кл. Н 02 М 7/12, 1970. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Использование: изобретение может быть использовано в качестве источника питания пульсирующим постоянным напряжением. Сущность изобретения: устройство состоит иэ трехфазного несимметричного мостового выпрямителя 1, входом соединенного с входными выводами 2, 3, 4 для подключения питающей сети, а выходом — с

„, Ы2,щ 1788563 А1 выходными выводами 5, 6 для подключения нагрузки 7, тиристора 8, анодом подключенного к выходному выводу 6, катодом — к входному выводу 4, эмиттеру транзистора 9 и к аноду диода 10, диода 11, катодом соединенного с коллектором транзистора 9 и с управляющим электродом тиристора 8, а анодом через резистор 12 с выходным выводом 6, конденсаторов 13. 14, 15, соединенных в звезду, концы которой подключены соответственно к общей точке соединения базы транзистора 9 с катодом диода 10, к входному выводу 2 и к входному выводу 3.

Указанное выполнение устройства обеспечивает увеличение величины выходного напряжения за счет обеспечения включения тиристора 8 с задержкой в 60 эл.град. относительно момента перехода напряжения на нем через нуль, приводящего к подаче на нагрузку дополнительного к основному выпрямленного напряжения. 2 ил, 1788563

10

40 образом

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для подачи на нагрузку постоянного пульсирующего напряжения при питании от сети переменного тока.

Известны устройства для питания нагрузки пульсирующим постоянным напряжением, содержащие трехфазный несимметричный мостовой выпрямитель с числом вентилей, меньшим шести. Выходное напряжение в таких устройствах изменяется в зависимости от числа вентилей выпрямителя и не может быть больше, чем

5/6 от выпрямленного симметричным трехфазным выпрямителем.

Цель изобретения — повышение у трехфазных несимметричных мостовых выпрямителей величины пульсирующего с частотой сети выпрямленного напряжения.

Укаэанная цель достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный несимметричный мостовой выпрямитель, вход которого соединен с входными выводами для подключения трехфазной питающей сети, а выход — с выходными выводами для подключения нагрузки, дополнительно введены три конденсатора, соединенные в звезду, два диода, тиристор, транзистор и резистор, причем, первый и второй конденсаторы свободными выводами подключены, соответственно, ко второму и первому входным выводам, свободный вывод третьего конденсатора соединен с базой транзистора и катодом первого диода, анод которого соединен с эмиттером транзистора, катодом тиристора и с третьим входным выводом, коллектор транзистора соединен с уп равля ющим электродом тиристора и катодом второго диода, анод которого через резистор соединен с отрицательным выходным выводом и с анодом тиристора.

По сравнению с прототипом устройство имеет повышенное значение выходного пульсирующего напряжения, что достигается введением в схему тиристора с узлом включения его в начале периода выходного напряжения.

На фиг, 1 изображена принципиальная схема преобразователя; на фиг, 2 — пример выполнения несимметричного мостового выпрямителя с поясняющими работу преобразователя временными диаграммами.

Преобразователь содержит трехфазный несимметричный мостовой выпрямитель 1, имеющий первый 2, второй 3 и третий 4 входные выводы для подачи трехфазного напряжения, выходной вывод постоянного напряжений 5 с положительной полярностью, выходной вывод постоянного. напряжения 6 с отрицательной полярностью, между которыми включена нагрузка 7, тиристор 8, биполярный транзистор 9. первый 10 и второй 11 диоды, резистор 12 и три конденсатора 13, 14 и 15, соединенные в звезду. Катод тиристора 8 соединен с входным выводом 4, эмиттером транзистора 9 и анодом диода 10, катод которого соединен с базой транзистора 9 и свободным выводом конденсатора 13, коллектор транзистора 9 соединен с выводом управляющего электрода тиристора 8 и катодом диода 11, анод последнего соединен с первым выводом резистора 12, второй вывод которого соединен с выходным выводом 6. Свободные выводы конденсаторов 14 и 15 соединены, соответственно, с входными выводами 2 и 3.

На фиг. 2а. представлен пример выполнения выпрямителя 1 в виде третьего 17, четвертого 18 и пятого 19 диодов, при этом катод диода 17 соединен со входным выводом 2, анод диода 17 соединен с выходным выводом 6, анод диода 18 соединен со входным выводом 3, анод диода 19 соединен с. входным выводом 4, а катоды диодов 18 и 19 объединены и подсоединены к выходному выводу 5, Временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя фиг.1 с выпрямителем фиг. 2а, показаны на фиг. 2б, где диаграмма 20 — напряжение между выводами сети 3 и 4, диаграмма 21 - напряжение на аноде тиристора 8, диаграмма 22 — напряжение между общей точкой 16 конденсаторов

13, 14 и 15 и выводом 4, диаграмма 23— напряжение на базе транзистора 9 и диаграмма 24 — напряжение на нагрузке 7.

Преобразователь работает следующим

Соединенные звездой конденсаторы

13, 14 и 15 подключены к трехфазной сети, при этом ток конденсатора 13, опережающий напряжение на нем на 90 эл. градусов, протекает по встречно-параллельно соединенным переходу база-эмиттер транзистора 9 или диоду 10. Из-за этого напряжение на переходе база-эмиттер транзистора 9 также опережает напряжение на конденсаторе 13 на тот же угол и, следовательно, отстает на 60 эл, градусов от напряжения между входными выводами 3 и 4 (соответствующий интервал времени — О.. t> на диаграммах).

Полярность напряжения на базе транзистора 9 такова, что транзистор открыт и шунтирует управляющий переход тиристора 8 на этом интервале, делая включение тиристора невозможным, несмотря на то. что на его аноде напряжение положительно

1788563 к сети конденсаторы 13, 14 и 15 улучшают коэффициент мощности питающей сети, Фиг. г

Составитель А.Валуев

Техред М.Моргентал Корректор A Козориэ

Редактор

Заказ 76 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 (диаграмма 21). Вблизи момента времени t< переход база-эмиттер транзистора 9 смещается в обратном направлении, т.к, ток, ограниченный конденсатором 13, начинает протекать через диод 10, транзистор 9 запи- 5 рается и к управляющему переходутиристора 8 подается отпирающий ток по цепи: входной вывод 3, диод 18, выходной вывод

5, нагрузка 7, выходной вывод 6, резистор

12, диод 11, управляющий переход тиристо- 10 ра 8, вывод 4. Открывающийся тиристор 8 подает на нагрузку 7 напряжение (начальная часть кривой диаграммы 24), после чего кривую напряжения на нагрузке формируют диоды 17, 18 и 19 выпрямителя 1. Величина 15 напряжения равна 7/12 от выходного напряжения симметричного трехфазного мостового выпрямителя.

Максимальное значение выходного напряжения достигается при выполнении вы- 20 прямителя 1 из пяти вентилей и равно 11/12 от выходного напряжения симметричного трехфазного мостового выпрямителя, . Устройство имеет высокий КПД, т.к. единственный резистор 12 находится под 25 напряжением кратковременно, пока на аноде тиристора 8 положительное напряжение, а тиристор заперт (диаграмма 21, интервал

О.. t>), Кроме того, постоянно подключенные

Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный несимметричный мостовой выпрямитель, вход которого соединен с входными выводами для подключения трехфазной питающей сети, а выход — с выходными выводами для подключения нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения величины выходного напряжения, дополнительно введены три конденсатора, соединенные в звезду, два диода, тиристор, транзистор и резистор, причем первый и второй конденсаторы свободными выводами подключены соответственно к второму и первому входным выводам, свободный вывод третьего конденсатора соединен с базой транзистора и катодом первого диода, анод которого соединен с эмиттером транзистора, катодом тиристора и с третьим входным выводом, коллектор транзистора соединен с управляющим электродом тиристора и катодом второго диода, анод которого через резистор соединен с отрицательным выходным выводом и с анодом тиристо ра.