SU1117793A1 - Преобразователь посто нного напр жени в посто нный ток - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННЫЙ ТОК, содержащий последовательно соединенные инвертор , индуктивно-емкостный преобра ,зователь, трансформатор и выпр митель , отличающийс  тем, что, с целью снижени  величины пуль сации выпр мленного тока в нагрузке, ;он снабжен управл емым по частоте и напр жению источником тока тройной частоты и вторым трансформатором, вход которого подсоединен к выходу источника тройной частоты, а выход подключен к входу выпр1 мител  параллельно выходу первого трансформатора , двум  формировател ми/импульсов, фазовым детектором,фильтром низких частот , двум  выпр мител ми, сумматором и интегратором, причем входы формирователей подключены к дополнительным обмоткам первого и второго трансформаторов , а выходы - к входам фазового детектора, i выход которого через фильтр 1ШЗКИХ частот присоединен к управл ю§ щему частотному входу источника тока тройной частоты, входы выпр мителей подключены к дополнительным обмоткам трансформаторов,а выходы через последовательно включенные сумматор и интегратор подключены к управл емому по. р напр жению входу источника тока тройной частоты. ч1 1 9 Со

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано дл  питани  потребителей с повышенным качеством выпр мительного тока,5

Известны преобразователи посто нного напр жени  в посто нный ток, содержащие последовательно соединенные индуктивно-емкостный преобразователь,. вьшр митель и нагрузку, параллельно О которой подключен выход второго индук;тивно-емкостного преобразовател , вход которого соединен с питающей сетью через преобразователь частоты, позвол ющий обеспечить нагрузку ста- 15 бильным током с малым уровнем пульсации СО

Недостаток этого устройства заключаетс  в низкой эффективности ком .пенсации гармоник выпр мленного то- 20 ка из-за сложности обеспечени  балан- , са фаз и амплитуд пульсирующей составл ющей тока вьшр мител  и второго индуктивно-ёмкостного преобразовател  при изменении нагрузки.25

Известен преобразователь посто нного напр жени  в посто нньй ток, содержащий последовательно соединенные инвертор индуктивно-емкостный Преобразователь, трансформатор и вып- р митель С 2J.

Недостаток известного устройства высокий уровень пульсаций тока в наг-; рузке.

Цепь изобретени  - снижение величи- 35 ны пульсации выпр мленного тока в нагруз .ке.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что преобразователь посто нного напр жени  в посто нный ток содер- 40 жащий последовательно соединенные инвертор , индуктивно-емкостньй преобразователь , трансформатор и вьтр митель , снабжен управл емым по частоте и напр жению источником тока трои- 45 кой частоты и вторым трансформатором, вход которого попсоединен к выходу источника тройной частоты, а выход подключен к входу выпр мител  параллельно выходу первого трансформатора ,50 двум  формировател ми импульсов, фазовым детектором, фильтром низких частот, а также двум  выпр мител ми, сумматором и интегратором, причем вxoдыфop fi poвaтeлeй подключены к до- , 55 полнительным обмоткам первого и второго трансформаторов, а выходы - к, .входам фазового детектора, выход которого через фильтр низких частот при-соединен к управл ющему частотному входу источника тока тройной чистоты, входы выпр мителей подключены к дополнительным обмоткам трансформаторов, а выходы через последовательно включенные сумматор и интегратор подключены к управл емому по напр жениювходу источника тока тройной частоты.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 эпюры токов на выходах трансформаторо и в нагрузке.

Устройство содержит инвертор 1, индуктивно-емкостный преобразователь 2, трансформатор 3, выпр митель 4 и нагрузку 5, а также регулируемый источник 6 тока тройной частоты и трансформатор 7.

Входы формирователей 8 подключены к дополнительным обмоткам трансформаторов 3 и 7, а их выходы присоединены к входам фазового детектора 9, выход которого через фильтр 10 низких частот подключен к управл ющему частотному входу источника 6 тока тройной частоты. Выходы выпр мителей 11, подключенных к дополнительным обмоткам трансформаторов 3 и 7. через сумматор 12 и интегратор 13 соединены с управл ющим по напр жению входом источника 6 тока .тройной частоты.

. Устройство работает следуквдим образом .

Инвертор 1 генерирует напр жение частоты iVf посто нной амплитуды, которое подаетс  на индуктивно-емкостный преобразователь 2 источника напр жени  в источник тока. С выхода последнего синусоидальный ток частоты через трансформатор 3 поступает на выпр митель 4 и далее на нагрузку 5. Источник 6 тока тройной частоты генерирует синусоидальный ток частоты ЗСО который через трансформатор 7 подаетс  к входу выпр мител  4. Таким образом, результирзпощий ток 1 , подводимый к вьтр мителю 4, определ етс  суммой выходных токов трансформаторов 3 и 7:

: ,s «%t- sin3u; t,

где F- jtrtPitr -imi-am амплитуды токо соответственно частоты.,и Sit,.

В св зи с тем, что ток, подводимый к вьтр мителю, приближаетс  к пр моугольной форме, коэффициент пульсации выпр мленного тока на выходе однофазного двухполупериодного выпр ми тел  определ етс  вьфажением Минимальное значекла К дл  предл гаемой схемы вьшр мител  наблюдаетс при . 1 и равно ICo 0.332. При от f и . сутствии третьей гармоники величина Кп 0,483:При по влении фазового рассогласовани  между токами основной и утроенной частот, также при нарушении соотношени  между амплитудами токов величина К„ выпр мпенного тока будет возрастать. Это  вление может наблюдатьс , например, при изменении нагрузки , питаюпщх напр жений, подводим к инвертору 1 и источнику 6 тока тройной частоты и т.д. При по влении фазового рассогласовани  между токами частот и 31и (фиг. 2) включаетс  в работу схема фазовой автоподстройки частоты, состо ща  из блоков 8-9. Формирователи 8 однотипные и предназначены дл  фор мировани  узких пр моугольных импулы сов при переходе синусоид тока через нуль в положительном направлении (фиг. 26, в). Полученные импульсы с частотами следовани  Зи подаютс  на два входа фазового детектора 9, функции которого мажет выполн ть, например, триггер с раздельными входами . Импульсы частоты ш перебрасывают триггер в единичное состо ние , а ближайший импульс частоты ЗЦц перебрасывает его в нулевое состо ние , В результате на выходе фазового детектора 9 по вл ютс  однопол рные пр моугольные импульсы (фиг. 2г), которые преобразуютс  фильтром 10 в посто нное напр жение, предназначенное дл  управлени  инвертором 1. Это напр жение поступает на управл ющий частотой вход источника 6 тройной частоты и подстраивает его частоту таким образом, чтобы скомпенсировать возникающую разность фаз ме зду токами частот uj и Зи/. В тех случа х, когда в устройстве возможные резкие изменени  фазы источника . 6 тока, превьш1ающие 60 эл. град., то между формирователем 8, подключенным к трансформатору 7, и фазовым детектором 9 целесообразно установить делитель частоты на три. Статистичес ка  точность слежени  за фазой может быть повышена, если фильтр 10 заме- нить интегратором. При отклонении амплитуды тока тройной частоты от оптимального (заданного значени )на выходе сумматора 12 по вл етс  сигнал, определ емый разностью выходных сигналов выпр мителей 11. Этот сигнал через генератор 13 подаетс  на управл ющий по напр жению вход источника 6 тока тройной частоты дл  подстройки его амплитуды. Так как в установившемс  режиме напр жение на выходе сумматора 12 должно быть равно нулю, при равенстве чисел витков-обмоток трансформатора 7 коэффициент /U устанавливаетс  соотношением витков обмоток, подключенных к формирователю 8 и выпр мителю 4, трансформатора 3. Положительный технический эффект от применени  предлагаемого устройств ва заключаетс  в снижении коэффициента пульсации тока на выходе выпр мите лей. В результате анализа устаиовле- но, что в трехпульсных вьотр мител х коэффициент пульсации выходного тока снижаетс  в 3,95 раза, а в шестипульсных - в 11,6 раза. Благодар  этому снижаютс  установленные мощности как сглаживающих фильтров, так и всей установки , Поскольку мощность иcтoчниka тока тройной частоты расходуетс  не тольк9 на снижение величины коэффициента пульсаций, но и на увеличение среднего значени  выпр мпенного тока.

IfSiaoit / Jjii/rJifff

/ .

,

I i/i

I V

I I

II I I

ll I I

i

,«p

1

/X

4

jj

I Л

4-/ .

I I

II

I I

Hu

ТГ

Й

fl

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННЫЙ ТОК, содержащий последовательно соединенные ин- 'вертор, индуктивно-емкостный преобра,зователь, трансформатор и выпрямитель, отличающийся тем, 1что, с целью снижения величины пульсации выпрямленного тока в нагрузке,' 'он снабжен управляемым по частоте и напряжению источником тока тройной частоты и вторым трансформатором, вход которого подсоединен к выходу источника тройной частоты, а выход подключен к входу выпрямителя параллельно выходу первого трансформатора, двумя формирователями импульсов, фазовым детектором,фильтром низких частот, двумя выпрямителями, сумматором и интегратором, причем входы формирователей подключены к дополнительным обмоткам первого и второго трансформаторов, а выходы - к входам фазового детектора, .выход которого через фильтр низких частот присоединен к управляющему частотному входу источника то- g ка тройной частоты, входа выпрямителей | подключены к дополнительным обмоткам трансформаторов,а выходы через после-j-и» довательно включенные сумматор'и ин-1^·· тегратор подключены к управляемому по: д напряжению входу источника тока V^е тройной частоты.