Трехфазный преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

Сущность изобретения: для ускорения процесса выключения управляемых вентилей, уменьшения потребляемой мощности в цепи управляемых вентилей каждой фазы включены ограничители тока. Полученные цепи соединены в треугольник, управляемые сопротивления каждой фазы подключены между вершинами треугольника и общей точкой управляемого вентиля и ограничителя тока. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в выпрямительных агрегатах с управляющими вентилями в цепи первичной (или первичной и вторичной) обмотки трансформатора.

Известны трехфазные выпрямители [1] содержащие неуправляемые вентили, подключенные к вторичной обмотке питающего трансформатора и управляемые вентили в цепи первичной обмотки трансформатора.

Известен также трехфазный преобразователь переменного напряжения в постоянное [2] содержащий трансформатор с трехфазными первичной и вторичной обмотками, выпрямитель, выполненный на управляемом вентиле, и управляемые вентили, соединенные в треугольник, вершины которого подключены к концам первичной обмотки трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с входом выпрямителя.

Недостатком этого преобразователя является затягивание процесса запирания управляемых вентилей в цепи первичной обмотки питающего трансформатора вследствие индуктивной составляющей входного сопротивления такого трансформатора при его работе, что обусловливает ухудшение входного коэффициента мощности преобразователя. Управляемые вентили в этих условиях запираются только после прохождения через нулевое значение тока в последовательно соединенных фазах первичной обмотки трансформатора, то есть после того, как израсходуется энергия магнитного поля индуктивности рассеивания соответствующих фаз первичной обмотки трансформатора.

Известен также наиболее близкий к предлагаемому трехфазный преобразователь переменного напряжения в постоянное [3] содержащий трансформатор с трехфазными первичной и вторичной обмотками, выпрямитель, выполненный на неуправляемых вентилях, и управляемые вентили, соединенные в треугольник, вершины которого подключены к концам первичной обмотки трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с входом выпрямителя, дополнительный трансформатор, концы фаз трехфазной первичной обмотки которого включены параллельно соответствующему управляемому вентилю указанного треугольника, а его вторичные обмотки соединены пофазно- последовательно с вторичной обмоткой основного трансформатора.

Недостатком известного устройства является относительно малая надежность устройства, вызванная несимметричностью нагрузки управляемых вентилей из-за относительно большого разброса параметров используемых управляемых вентилей, относительно больших токов включения управляемых вентилей, коммутационных потерь их как при включении, так и при выключении; необходимость использования в качестве управляемых вентилей управляемых вентилей, обладающих наименьшим из предельно допустимых напряжений, прямых или обратных, что увеличивает время выключения и включения каждого из управляемых вентилей и их коммутационные потери как при коммутации, так и в выключенном состоянии, вызванные относительно большими токами утечек и др. а также относительно большая потребляемая мощность цепи управления устройством, вызванная необходимостью использования относительно длительных управляющих включающих токов, зависящих от параметров используемой нагрузки выпрямителя, что значительно увеличивает мощность потерь управляющих входов управляемых вентилей, а также увеличивает вероятность прожига переходов управляемых вентилей при их включении на относительно большие токи, так как по управляющему входу одновременно протекает включающий ток и часть силового тока по первоначально включаемой площади структуры управляемого вентиля, что увеличивает скорость нарастания тока в первоначально включаемой площади структуры и, следовательно, увеличение вероятности прожига переходов структуры управляемых вентилей вблизи места подключения электрически подключенного управляющего входа управляемого вентиля, особенно при включении большой нагрузки, например емкостной или активно-емкостной, или включение двигателя и др. относительно малая частота коммутации управляемых вентилей, основанных только на самовыключении, приводит к относительно большим массо-габаритным показателям преобразователя, отсутствие защищенности устройства от перегрузки или коротких замыканий уменьшает надежность устройства или перекоса полярности многофазного переменного источника питания.

Целью изобретения является увеличение надежности и уменьшение потребляемой мощности цепи управления.

Поставленная цель достигается тем, что в трехфазный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор с трехфазными первичными и вторичными обмотками, выпрямитель, выполненный на неуправляемых вентилях, управляемые вентили, первые выводы которых подключены к соответствующим точкам соединений концов первичных обмоток трехфазного трансформатора и дополнительного трансформатора, а управляющие выводы которых подключены к первым выводам для подключения соответствующих управляющих источников соответствующих управляемых вентилей, вторичные обмотки трехфазного и дополнительного трехфазного трансформаторов включены пофазно-последовательно и подключены к входу неуправляемого выпрямителя, выход которого предназначен для подключения нагрузки, введены дополнительно управляемые сопротивления и ограничители тока, причем ограничители тока включены последовательно с соответствующими управляемыми вентилями, образуя треугольник, причем точки соединения вторых выводов соответствующих управляемых вентилей и первых выводов соответствующих ограничителей тока подключены к соответствующим вторым выводам для подключения соответствующих управляющих источников управляемых вентилей через соответствующие введенные управляемые сопротивления, управляющие выводы которых подключены к соответствующим точкам соединений вторых выводов своих ограничителей тока и первых выводов соответствующих управляемых вентилей, образующих соответствующие вершины треугольника, и точек соединения основного и дополнительного соответствующих фазных обмоток трансформатора.

Цель также достигается тем, что соответствующее управляемое сопротивление содержит дополнительный или соответствующий дополнительный управляющий вход, подключенный или соответственно подключенный к дополнительному или соответствующему дополнительному или датчику, или индикатору, или управляющему источнику, или выполнены или соответственно выполнены в виде или датчика, или индикатора и др.

Достигается тем, что соответствующее управляемое сопротивление содержит дополнительный или соответствующий дополнительно выход, подключенный или соответственно подключенный к дополнительному управляющему входу соответствующего (своего) управляемого вентиля.

Достигается тем, что соответствующее управляемое сопротивление содержит дополнительный или соответствующий дополнительно выход, подключенный или соответственно подключенный к управляющему или соответствующему входу дополнительно введенного соответствующего управляемого ключа (сопротивления), причем управляющий вывод соответствующего управляемого вентиля подключен дополнительно к второму выводу ограничителя тока своей цепи через или дополнительно введенный (введенное) соответствующий управляемый ключ (управляемое сопротивление), или последовательно включенную соответствующую цепь из управляемого ключа (сопротивления) и/или дополнительного источника питания, например предварительно заряженного конденсатора, или дополнительного выхода соответствующего управляемого сопротивления, или дополнительного соответствующего или датчика, или индикатора, или управляющего входа, или различной их последовательности.

Достигается тем, что соответствующий ограничитель тока содержит дополнительный или соответствующий дополнительный выход, выполненный в виде или датчика, или индикатора, или управляющего источника, подключенный или соответственно подключенный к управляющему или соответствующему управляющему входу, или управляемого сопротивления или управляемого ключа (сопротивления) своего или соседнего или всех цепей.

Достигается тем, что соответствующее управляемое сопротивление содержит дополнительный или соответствующий дополнительный выход, подключенный или соответственно подключенный к управляющему или соответствующему управляющему входу дополнительно введенного соответствующего управляемого ключа (сопротивления), причем соответствующие точки соединения вторых выводов управляемых вентилей и первых выводов соответствующих ограничителей тока дополнительно подключены к первому выводу соответствующего управляемого вентиля своей цепи через или дополнительно введенное соответствующее управляемое сопротивление (управляемый ключ), или последовательно включенные соответствующие цепи из соответствующих управляемых ключей (сопротивлений) и/или дополнительного управляющего источника, например предварительно заряженного соответствующего конденсатора, или дополнительного выхода (своего) управляемого сопротивления, или дополнительного или датчика, или индикатора, или управляющего входа, или различной их соответствующей последовательности (своей или соседней или всех остальных цепей).

Достигается тем, что соответствующий ограничитель тока содержит дополнительный или соответствующий дополнительный управляющий вход, подключенный к соответствующему или датчику, или индикатору, или управляющему источнику, или выходу соответствующего управляемого сопротивления, или выполнен в виде или датчика, или индикатора, или нагрузки, или управляемого вентиля, или трансформатора и др.

Сущность изобретения заключается в изменении совокупности существенных признаков известного устройства, заключающихся в изменении включения треугольника управляемых вентилей, введении ограничителей тока и управляемых сопротивлений, изменении способа управления управляемыми вентилями, изменении включений обмоток как силового, так и дополнительного трансформаторов, как первичных, так и вторичных обмоток, или только или первичных, или только вторичных обмоток, позволяющих ограничить предельно допустимую амплитуду и скорость нарастания тока от нулевого до подхватывающего (тока включения или удержания) при включении управляемого вентиля, обеспечением способа самоформирования управляющего включающего тока (сигнала) оптимально минимальной длительности, мощности, чем существенно расширить максимально предельно допустимую амплитуду включающего тока; увеличить первоначально включаемую площадь каждого из управляемых вентилей, предельно допустимую скорость нарастания тока при включении, тем самым уменьшить коммутируемые потери каждого из управляемых вентилей при включении; использование же в качестве ограничителей тока нелинейных элементов позволяет, в зависимости от их исполнения и управления, обеспечить или ускорение процесса выключения соответствующих управляемых вентилей, или ускорение их запирания, или уменьшение предельно допустимых параметров используемых управляемых вентилей, их обратных предельно допустимых напряжений, или упрощение управления устройства, например использованием в качестве ограничителей тока относительно более высокочастотных диодов, время запирания которых относительно мало; использование же всевозможных способов, особенно комбинированных включения или выключения или включения и выключения, позволяет существенно уменьшить масо-габаритные показатели преобразователя, особенно уменьшить массо-габаритные показатели реактивных элементов, например трансформаторов, и фильтров, блока управления и др. использование же ограничителей тока дополнительно в виде или датчика, или управляющих источников, подключенных к соответствующим управляющим или дополнительным управляющим входам или дополнительных управляемых ключей, или сопротивлений, или их совокупности и др. позволяет обеспечить самозащищенность устройства от или перегрузки, или коротких замыканий и др. так как обеспечивается автоматическое самовыключение или соответствующего управляемого вентиля, или всех управляемых вентилей устройства при перегрузке по току одного или всех цепей управляемого вентильного треугольника; использование же управляемого сопротивления ограничителей тока позволяет обеспечить дополнительно или ускорение процесса выключения, чем обеспечивается уменьшение коммутационных потерь каждого из управляемых вентилей устройства, или увеличение проводимости тока после включения управляемого вентиля по всей его площади и др. Таким образом, изменение совокупности существенных признаков известного устройства позволяет увеличить надежность устройства и уменьшить потребляемую мощность цепи управления, чем упростить управление устройством.

На чертеже изображена функциональная (принципиальная) электрическая схема предлагаемого устройства, где в качестве ограничителя тока использован или линейный, или нелинейный элемент, например или резистор, или последовательно включенная цепь из резистора и диода-вентиль, в качестве управляемого вентиля использован или одно- или двухоперационный тиристор, управляемый током, в качестве управляемого сопротивления использован транзистор, например МДП, в качестве дополнительного управляющего входа использован оптически управляемый элемент, например фотодиод, включенный в цепь управляющего вывода управляемого сопротивления, первичная обмотка дополнительного трансформатора включена звездой (может быть треугольником), последовательность вторичных обмоток силового и дополнительного трансформаторов обеспечивает использование не управляемого мостового выпрямителя (без нулевой шины), а последовательных обмоток, включенных звездой (пофазно-последовательно) (возможны и др. включения, например звезда и треугольник и др.) Устройство содержит силовой трансформатор 1 и дополнительный 2 трехфазные трансформаторы, причем силовой трансформатор 1 содержит первичные 3-1, 3-2, 3-3 и вторичные 4-1, 4-2, 4-3 обмотки, а дополнительный трансформатор 2 содержит первичные 5-1, 5-2, 5-3 и вторичные 6-1, 6-2, 6-3 обмотки, включенные соответственно пофазно-последовательно, причем вторичная пофазно-последовательная цепь трансформаторов подключена к входу неуправляемого выпрямителя 7, выходные выводы 8 и 9 которого предназначены для подключения нагрузки 10, а выводы 11-1, 11-2, 11-3 первичной последовательной цепи предназначены для подключения к трехфазному источнику переменного напряжения (тока), управляемые вентили 12-1, 12-2, 12-3, первые выводы (например, аноды) которых подключены к соответствующим точкам соединений первичных обмоток силового 1 и дополнительного 2 трехфазных трансформаторов, управляющие выводы которых подключены к первым выводам 13-1, 13-2, 13-3 для подключения соответствующих управляющих источников управляемых вентилей, подключены к первым выводам ограничителей тока 14-1, 14-2, 14-3 и через соответствующие управляемые сопротивления 15-1, 15-2, 15-3 подключены к соответствующим вторым выводам 16-1, 16-2, 16-3 для подключения соответствующих управляющих источников соответствующих управляемых вентилей, управляющие выводы которых подключены к соответствующим точкам вершин треугольников, образованных последовательно включенными цепями из соответствующих управляемых вентилей 12-1, 12-2, 12-3 и ограничителей тока 14-1, 14-2, 14-3, параллельно которым могут быть включены соответствующие первичные обмотки 5-1, 5-2, 5-3 дополнительного трансформатора 2 и точками соединения первичных обмоток 3 и 5 силового 1 и дополнительного 2 трансформаторов.

Причем управляемые сопротивления 15-1, 15-2, 15-3 дополнены транзисторами, например МДП, 17-1, 17-2, 17-3 и содержат соответствующие дополнительные управляющие входы 18-1, 18-2, 18-3, выполненные в виде оптически управляемых, например, фотодиодов, управляющий (оптический) вход которых подключен к соответствующему дополнительному или датчику, или индикатору, или управляющему источнику 19-1, 19-2, 19-3, или общему.

Выпрямленное напряжение в данном устройстве может, как и в известном, регулироваться сдвигом импульсов на максимальный угол регулирования 180o.

Отличие в работе предложенного устройства заключается в том, что при использовании в качестве ограничителей 14-1, 14-2, 14-3 нелинейного элемента, выполненного, например, в виде последовательного включения резистора и диода, т. е. вентиля, проводимость которого совпадает с прямой проводимостью управляемого вентиля, позволяет использовать управляемые вентили 12 с относительно меньшими значениями обратных предельно допустимых напряжений, следовательно, обеспечить использование в качестве управляемых вентилей структуры с меньшими толщинами переходов, что позволяет уменьшить времена включения и выключения управляемых вентилей и, следовательно, уменьшить их коммутационные потери, наличие же ограничителей тока позволяет ограничить скорость нарастания тока в первоначально включаемой площади структуры соответствующего управляемого вентиля и уменьшить вероятность прожига переходов структуры управляемых вентилей при включении; использование же управляемых вентилей 15-1, 15-2, 15-3 позволяет обеспечить самоформирование управляющего включающего сигнала (тока) оптимально минимальной длительности следующим образом. При наличии или подаче напряжения (импульса напряжения) на управляющие выводы 13-1 (13-2, 13-3) и 16-1 (16-2, 16-3) управляющего включающего напряжения "+" на выводе 13-1 (13-2, 13-3) и "-" на выводе 16-1 (16-2, 16-3) (при отсутствии дополнительного управляющего входа 18-1 (18-2, 18-3), или при наличии дополнительного входа 18-1, при наличии напряжения на выводах и наличии управляющего сигнала или датчика, или индикатора, или дополнительного управляющего источника 19-1 (или 20) (19-2, 19-3) по управляющему входу (управляющий электрод-катод) управляемого вентиля 12-1 (12-2, 12-3) потечет включающий (прямой) ток: "+" вывода 13-1 (13-2, 13-3), управляющий вход управляемого вентиля 12-1 (12-2, 12-3), относительно малое сопротивление 15-1 (15-2, 15-3), так как затвор транзистора 17-1 (17-2, 17-3) подключен к своему стоку через малое сопротивление управляющего входа 18-1 (18-2, 18-3) и ограничитель тока 14-1 (14-2, 14-3), падение напряжения на котором равно нулю (близко к нулю) и "-" вывод 16-1 (16-2, 16-3). Под воздействием включающего тока (сигнала) управляемый вентиль 12-1 (12-2, 12-3) открывается, увеличивая шунтирующее действие первичной обмотки дополнительного трансформатора 2, подключая первичную обмотку 3 силового трансформатора 1, увеличивая напряжение на вторичной обмотке силового трансфоматора 1, и входное напряжение соответствующей фазы на входе неуправляемого выпрямителя 7, и выходе выпрямителя 7 (выводах 8, 9), и нагрузке 10. При этом увеличивается ток, протекающий по цепи: анод-катод управляемого вентиля 12-1 (12-2, 12-3), ограничитель тока 14-1 (14-2, 14-3). Увеличение падения напряжения на ограничителе тока 14-1 (14-2, 14-3) приводит к увеличению сопротивления (уменьшению проводимости) управляемого сопротивления 15-1 (15-2, 15-3), так как уменьшается отпирающее напряжение для транзистора 17-1 (17-2, 17-3), и при токе, достаточном для включения и удержания управляемого вентиля во включенном состоянии, например, подхватывающем, отключается включающий сигнал (ток) управляющего входа управляемого вентиля. При этом обеспечивается самоформирование управляющего включающего сигнала (тока) оптимально минимальной длительности, учитывающей как всевозможные параметры трехфазного источника питания, так и трансформатора, нагрузки, индивидуальные параметры используемого управляемого вентиля, его вольт-амперная характеристика и зависимости от внешних условий, например температуры, перегрузки и др. при уменьшении же тока менее тока удержания автоматически подается включающий сигнал (ток) при наличии напряжения на управляющих выводах 13-1, 13-2, 13-3, 16-1, 16-2, 16-3 или наличии напряжения и сигнала 19-1, 19-2, 19-3 (20).

Использование же в качестве управляющего вентиля 12-1, 12-2, 12-3 двухоперционного управляемого вентиля и изменение полярности управляющего сигнала на выводах 13-1, 13-2, 13-3 и 16-1, 16-2, 16-3 на противоположное позволяет обеспечить запирание соответствующего управляемого вентиля 12-1, 12-2, 12-3, тем самым увеличить частоту коммутации первичной обмотки трехфазного трансформатора 1 и 2 и обеспечить использование менее массо-габаритных трансформаторов 1 и 2, а также реактивных элементов нагрузки 19.

Использование же в управляемом соответствующем сопротивлении дополнительного выхода, подключенного к дополнительному или соответствующему дополнительному управляющему входу, например оптическому или трансформаторному электрическому, или магнитному и др. или комбинированному, например электрическому, оптическому, трансформаторному и др. например электрически по первой базе и оптически по площади структуры, наиболее удаленной от мест подключения электрически подключающего входа, причем включение управляемого вентиля электрически управляющим входом происходит с некоторой задержкой и не по всей площади, а первоначально по небольшой площади, располагаемой вблизи мест подключения электрически управляющего входа, где первоначально создается относительно большая плотность тока. Использование оптической подсветки относительно большой площади, наиболее удаленной от мест подключения электрически подключаемого входа, позволяет обеспечить увеличение прямого силового тока практически без задержки на инжекцию носителей одновременно с оптическим облучением структуры, причем использование относительно длинноволнового спектра оптического излучателя, проникающего на относительно большую глубину структуры управляемого вентиля, позволяет увеличить силовой ток управляемого вентиля, протекающий и вдали от мест подключения электрически подключаемого входа без задержки на время инжекции носителей, что позволяет уменьшить и время задержки включения соответствующего управляемого вентиля, увеличить первоначально включаемую площадь, предельно допустимую скорость нарастания тока при включении управляемого вентиля. Использование фотоносителей, образованных оптическим излучателем относительно коротковолнового спектра частот оптического излучателя (например, при использовании оптических излучателей с различными длинами оптического излучения или при изменении порогового значения оптического излучателя в соответствии с управляющим сигналом) позволяет увеличить проводимость электрически управляющего входа вдали от места подключения электрического управляющего вентиля и уменьшить потребляемую мощность электрически управляющего входа и управляющего источника; так, для увеличения первоначально включаемой площади увеличивают в существующих управляемых вентилях расстояние от места подключения электрически управляющего вывода до второго вывода, что увеличивает сопротивление управляющего входа управляемого вентиля 2, а для увеличения первоначально включаемой площади управляемого вентиля типа ТЛ-150 в 1,4 раза необходимо увеличить амплитуду включающего тока более, чем в 10 раз, что увеличивает и потребляемую мощность управляющего входа и управляющего источника, использование же предложенного комбинированного способа включения позволяет уменьшить время включения каждого из управляемых вентилей, увеличить предельно допустимую скорость нарастания тока при включении, уменьшить коммутационные потери и тем самым увеличить надежность всего устройства.

Использование дополнительного выхода, подключенного к управляющему или соответствующему управляющему входу дополнительного управляемого ключа (сопротивления), причем управляющий вывод которого подключен к второму выводу датчика тока через или управляемый ключ или последовательную цепь, позволяет уменьшить потребляемую мощность управляющего источника.

Таким образом, совокупность признаков как по п. 1, так и его дополнительным пунктам формулы изобретения позволяет увеличить надежность устройства и уменьшить потребляемую мощность цепи управления путем использования способа самоформирования управляющих сигналов управляемых вентилей, ограничения и выравнивания силовых токов всех управляемых вентилей, ускорения времени коммутации управляемых вентилей, уменьшения их коммутационной мощности потерь. Кроме того, уменьшение массо-габаритных показателей устройства достигается увеличением частоты коммутации управляемых вентилей, увеличением защищенности устройства от перегрузки, коротких замыканий, обеспечением регулирования тока или напряжения нагрузки или и тока, и напряжения (стабилизации) и др.

Использование же способа управления, основанного на том, что подают на управляющий вход соответствующего управляемого вентиля управляющий включающий сигнал и по силовой цепи данного управляемого вентиля пропускают дополнительный подхватывающий (удерживающий, включающий и др.) дополнительный ток, причем при увеличении (уменьшении) прямого (силового) тока данного управляемого вентиля от нулевого (удерживающего) до подхватывающего - удерживающего (нулевого) уменьшают (увеличивают) управляющий включающий сигнал и дополнительный ток управляемого вентиля, позволяет существенно расширить функциональные возможности устройства, так как позволяет обеспечить включение и удержание преобразователя в относительно широком предельно допустимом диапазоне изменения нагрузки (от максимально предельно допустимой величины до нуля ее проводимости, то есть бесконечности сопротивления активной или реактивной, активно-реактивной).

Способ же управления, в котором выбирают длительность управляющих включающих напряжений управляющих входов, исходя из получения максимального или близкого к максимальному значению среднего или действующего значения прямого тока для используемого типа управляемого вентиля, позволяет существенно расширить предельно допустимый частотный диапазон используемых многофазных источников питания, так как обеспечивается удержание управляемых вентилей во включенном состоянии по всей площади в период пауз или их дальнейшее включение структуры по всей площади, так как из-за относительно короткого прямого тока устройства для данного управляемого вентиля управляемый вентиль не успевает включиться по всей площади, что существенно, более чем на порядок, уменьшает его максимальное среднее или действующее значение прямого тока (см. зависимости данных типов управляемых вентилей, например, для частоты 50 кГц Л. 1) для равной частоты их включений). Использование же предложенного способа управления позволяет обеспечить относительно более низкочастотный ток для соответствующих управляемых вентилей, так как в период отсутствия прямого тока для данного управляемого вентиля подается дополнительный ток дополнительного выхода управляемого сопротивления, обеспечивая включение структуры управляемого вентиля относительно малым током по всей площади, так, как при малом подхватывающем токе включения и др. Время включения структуры управляемого вентиля значительно меньше, чем для относительно большого тока и с относительно большой скоростью его нарастания (что ограничивается первоначально включаемой площадью структуры управляемого вентиля). Одновременное с некоторым угловым сдвигом относительно частоты силового источника питания включение всех управляемых вентилей и их удержание во включенном состоянии на время, выбранное для используемых типов управляемых вентилей, позволяет исключить насыщение трансформаторов 1 и 2, которые могли быть вызваны различными углами включения и выключений управляемых вентилей при их относительно высокочастотной коммутации в известном устройстве-прототипе. Данный способ управления применим и для широтно-импульсного регулирования двигателя и др.

Использование же в устройстве управления ограничителя тока в виде нелинейного вентиля, диода и др. позволяет использовать и однополярно управляемый ключ.

В зависимости от соотношений токов удерживающего (подхватывающего или включающего) и запирающего возможно различное исполнение выхода соответствующего управляемого сопротивления 15-1, 15-2, 15-3, обычно запирающий ток намного больше, чем относительно малый подхватывающий (включающий), поэтому выход выбирается нелинейным. При отсутствии необходимости использования подхватывающего (включающего) тока вентиль выхода может быть выполнен без резистора, включенного последовательно с диодом выхода.

Таким образом, изобретение отличается как исполнением узла управления, так и способами управления, позволяющими существенно увеличить надежность устройства и уменьшить потребляемую мощность цепи управления, уменьшить массо-габаритные показатели устройства, увеличить защищенность от перегрузки и коротких замыканий и др.

Устройство может быть выполнено как на существующей элементной базе, так и новой.

Формула изобретения

1. Трехфазный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий силовой и дополнительный трехфазные трансформаторы с первичными и вторичными обмотками, выпрямитель, выполненный на неуправляемых вентилях, управляемые вентили, причем первичная обмотка дополнительного трансформатора, включенная звездой или треугольником, подключена соответственно к точкам соединений первых выводов управляемых вентилей, управляющие выводы которых подключены к соответствующим первым выводам для подключения соответствующих управляющих источников данных управляемых вентилей и концам соответствующих первичных обмоток силового трансформатора, начала которых предназначены для подключения к трехфазному источнику питания, вторичная обмотка дополнительного трансформатора, включенная звездой или треугольником, подключена к вторичной обмотке силового трансформатора, вход неуправляемого выпрямителя подключен к выходу вторичных обмоток цепи из вторичных обмоток силового и дополнительного трансформаторов, а выход неуправляемого выпрямителя предназначен для подключения нагрузки, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности устройства и уменьшения потребляемой мощности цепи управления, в преобразователь дополнительно введены три управляемых сопротивления и три ограничителя тока, причем соответствующие вторые выводы управляемых вентилей подключены к соответствующим первым выводам соответствующих ограничителей тока, вторые выводы которых подключены к соответствующим первым выводам соответствующих управляемых вентилей, образуя треугольник, и к первым выводам соответствующих управляемых сопротивлений, вторые выводы которых подключены к соответствующим вторым выводам для подключения соответствующих управляющих источников управляемых вентилей, управляющие выводы которых подключены к соответствующим вторым выводам своих ограничителей тока.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что соответствующее управляемое сопротивление содержит дополнительный или соответствующий дополнительный управляющий вход, подключенный или соответственно подключенный к соответствующему или общему, дополнительному или датчику, или индикатору, или управляющему источнику, или различной их совокупности.

3. Устройство по п.1, или 2, отличающееся тем, что соответствующее управляемое сопротивление содержит дополнительный или соответствующий дополнительный выход, подключенный или соответственно подключенный к управляющему или соответствующему управляющему входу соответствующего своего управляемого вентиля.

4. Устройство по п.1, или 2, или 3, отличающееся тем, что соответствующее управляемое сопротивление содержит дополнительный или соответствующий дополнительный выход, подключенный или соответственно подключенный к управляющему или соответствующему управляющему входу дополнительно введенного соответствующего управляемого ключа (сопротивления) (своей, или своей и соседней, или всех цепей), причем управляющий вывод соответствующего управляемого вентиля дополнительно подключен к второму выводу ограничителя тока (своей последовательной цепи) через или введенные соответствующий управляемый ключ (управляемое сопротивление), или последовательно включенную соответствующую цепь из соответствующего управляемого ключа (сопротивления) и/или дополнительного источника питания, например предварительно заряженного конденсатора, или дополнительного выхода управляемого сопротивления, или дополнительного или датчика, или индикатора, или управляющего входа, или различной их совокупности.

5. Устройство по п.1, или 2, или 3, или 4, отличающееся тем, что соответствующее управляемое сопротивление содержит дополнительный или соответствующий дополнительный выход, подключенный или соответственно подключенный к управляющему или соответствующему управляющему входу дополнительно введенного соответствующего управляемого ключа (сопротивления), причем соответствующая точка соединения второго вывода управляемого вентиля, первого вывода ограничителя тока и управляемого сопротивления дополнительно подключена к соответствующему первому выводу своего управляемого вентиля через или дополнительно введенный соответствующий ключ (управляемое сопротивление), или последовательно включенную соответствующую цепь из последовательно включенных управляемого ключа (сопротивления) и/или дополнительного источника питания, например предварительно заряженного конденсатора, или соответствующего выхода управляемого сопротивления, или управляющего входа или дополнительного или датчика, или индикатора, или различной их совокупности.

6. Устройство по п.1, или 2, или 3, или 4, или 5, отличающееся тем, что соответствующий ограничитель тока содержит дополнительный или соответствующий дополнительный выход, выполненный или соответственно выполненный в виде дополнительного или датчика, или индикатора, или управляющего источника, или управляющего входа, подключенный или соответственно подключенный к управляющему или соответствующему дополнительному управляющему входу или управляемого ключа (сопротивления), или управляемого сопротивления, или управляемого вентиля, или их совокупности своей или соседней, или всех цепей.

7. Устройство по п.1, или 2, или 3, или 4, или 5, или 6, отличающееся тем, что соответствующий ограничитель тока содержит дополнительный или соответствующий дополнительный управляющий вход, подключенный или соответственно подключенный к соответствующему или датчику, или индикатору, или управляющему источнику или управляемому вентилю, или нагрузке, или управляемому сопротивлению (выходу управляемого сопротивления), или цепи управляемого ключа (сопротивления) или управляемого вентиля своей, или своей и соседней цепи, или различной их совокупности.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, в частности к стабилизаторам тока, и может быть использовано, например, для питания устройств гальванотехники при размерном осаждении металлов

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях многофазного переменного напряжения в постоянное и регуляторах постоянного напряжения (тока)

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении многоканальных стабилизирующих источников вторичного электропитания с бестрансформаторным входом

Изобретение относится к электротехнике

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в выпрямителях с принудительной коммутацией, источниках реактивной мощности, электроприводах постоянного тока

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано на подстанциях трехфазного напряжения (промышленных, тяговых, специального назначения) для питания электропотребителей постоянным током

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания специальных и бытовых маломощных электронных устройств

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тиристорных регуляторах, работающих на активную или реактивную нагрузку

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве управляемого выпрямителя или преобразователя частоты при повышенных требованиях к энергетическим показателям, в частности к синусоидальности потребляемого тока, например, в случаях ограниченной мощности питающей сети

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразователям переменного напряжения в постоянное с электрической изоляцией входного и выходного напряжений и может быть использовано в качестве источника вторичного электропитания для электронных приборов самого различного назначения

Изобретение относится к области электротехники и касается способа импульсного заряда аккумуляторных батарей (АБ) асимметричным переменным током (АПТ) от источника трехфазного переменного тока (ИТПТ) и энергосберегающей системы заряда (СЗ) АБ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении ключевых стабилизирующих источников вторичного электропитания с бестрансформаторным входом различного назначения

Изобретение относится к электротехнике и электронике
Наверх