Трехфазный преобразователь переменного напряжения в постоянное с умножением напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для бестрансформаторного питания от сети высоковольтных нагрузок, а также для получения повышенного напряжения от сети с повышенным числом фаз. Цель изобретения - снижение пульсаций выходного напряжения, обеспечение равномерной нагрузки фаз и расширение функциональных возможностей. Устройство содержит схему умножения напряжения , выполненную на конденсаторах 4-6 и вентилях 7-9. Конденсаторы 4-6 включены соответственно между входными выводами 1-3 для подключения сети и М affUi. выходами 10-12 схемы умножения. Вентиль 7 включен между выводом 1 и выходом 10. Вентиль 8 включен между выходом 10 и выходом 11. Вентиль 9 включен между выходами 11 и 12. Вентили 7-9 между собой включены последовательно . Дополнительно введенная диодно-конденсаторная цепь состоит изконденсатора 13 и диода 14. Конденсатор 13 включен между выходными выводами 15 и 16 для подключения нагрузки. Вывод 16 является общим и может быть заземлен. Диод 14 включен между выводом 15 и выходом 12 схемы умножения. Введение конденсатора 5 и диодно-конденсаторной цепочки и указанное соединение элементов устройства обеспечивают получение на нагрузке утроенного напряжения. При этом повышается скорость нарастания напряжения, нагрузочная способность и облегчается получение высокого коэффициента умножения путем каскадного соединения идентичных устройств. За счет использования нескольких диодноконденсаторных цепочек и заземления одного из выходных выводов обеспечивается подключение нескольких нагрузок на разные по величине напряжения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. 8 П но 7 i (Л со о со 05 СО 73 I фие. 1 V

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Л0„„ 1310969

А1 (50 4 Н 02 М 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3805909/24-07 (22) 29.10.84 (46) 15.05.87. Бюл. № 18 (72) Л. Н. Федоров (53) 621.314.6 (088.8) (56) Каганов И. Л. Электронные и ионные преобразователи. 1950, с. 257.

Авторское свидетельство СССР № 462259, кл. Н 02 М 7/10, 1973. (54) ТРЕХФАЗНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ С УМНОЖЕНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для бестрансформаторного питания от сети высоковольтных нагрузок, а также для получения повышенного напряжения от сети с повышенным числом фаз. Цель изобретения— снижение пульсаций выходного напряжения, обеспечение равномерной нагрузки фаз и расширение функциональных возможностей.

Устройство содержит схему умножения напряжения, выполненную на конденсаторах

4 — 6 и вентилях 7 — 9. Конденсаторы 4 — 6 включены соответственно между входными выводами 1 — 3 для подключения сети и выходами 10 — 12 схемы умножения. Вентиль 7 включен между выводом 1 и выходом 10. Вентиль 8 включен между выходом 0 и выходом 11. Вентиль 9 включен между выходами 11 и 12. Вентили

7 — 9 между собой включены последовательно. Дополнительно введенная диодно-конденсаторная цепь состоит из конденсатора 13 и диода 14. Конденсатор 13 включен между выходными выводами 15 и 16 для подключения нагрузки. Вывод 16 является общим и может быть заземлен. Диод 14 включен между выводом 15 и выходом 12 схемы умножения. Введение конденсатора 5 и диодно-конденсаторной цепочки и указанное соединение элементов устройства обеспечивают получение на нагрузке утроенного напряжения. При этом повышается скорость нарастания напряжения, нагрузочная способность и облегчается получение высокого коэффициента умножения путем каскадного соединения идентичных устройств.

За счет использования нескольких диодноконденсаторных цепочек и заземления одного из выходных выводов обеспечивается подключение нескольких нагрузок на разные по величине напряжения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1310969

Фор лула изобретения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания высоковольтных нагрузок непосредственно от сети переменного тока без повышающего трансформатора, а также для получения повышенного напряжения от сети с повышенным числом фаз.

Цель изобретения — снижение пульсаций выходного напряжения, обеспечение равномерной нагрузки фаз и расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — пример выполнения двухкаскадной схемы устройства.

Преобразователь (фиг. 1) содержит входные выводы 1 — 3 для подключения трехфазного источника питания, конденсаторы 4 — 6 и вентили 7 — 9, образующие схему умножения с выходами 0 — 12, диодно-конденсаторную цепочку из конденсатора 13 и диода 14.

Конденсатор 13 включен между выходными выводами 15 и 16, причем вывод 16 является общим. Диод 14 включен между выводами 12 и 15. Конденсатор 6 включен между входным выводом 3 и выходом 11 схемы умножения, к которому подключена общая точка соединения анода вентиля 9 с катодом вентиля 8. Катод вентиля 9 соединен с выходом 12 схемы умножения и анодом диода 14. Анод вентиля 8 соединен с выходом 10 схемы умножения и с катодом вентиля 7, анод которого соединен с входным выводом 1. Конденсатор 4 включен между входным выводом 1 и выходом 12 схемы умножения, а конденсатор 5 включен между входным выводом 2 и выходом 10 схемы умножения.

Устройство по фиг. 2 отличается от устройства по фиг. 1 введенным дополнительным идентичным преобразователем, выполненным по той же схеме, что и основной, включающей конденсаторы 17 — 19, вентили 20 — 22 и диодно-конденсаторную цепочку из диода 23 и конденсатора 24, причем позициями 25 — 27 обозначены выходы схемы умножения, а 28 — — дополнительный выходной вывод.

Преобразователь работает следующим образом.

При положительном напряжении на входном выводе 1 (фиг. 1) относительно вывода 2 происходит заряд конденсатора 5 до амплитудного значения. При положительном напряжении на выводе 2 относительно напряжения на выводе 3 происходит заряд конденсатора 6 до удвоенного значейия напряжения; так как напряжение еети складывается с напряжением конденсатора 5.

Г1ри положительном напряжении на входном выводе 3 относительно напряжения на выводе 1 происходит заряд конденсатора 4 до утроенного значения напряжения, Изолн5 l0

45 рованные нагрузки могут подключаться к любому конденсатору. Для повышения величины выходного напряжения можно увеличить число фаз питаюьцего напряжения, либо включить несколько звеньев умножения последовательно или параллельно. Диодноконденсаторная цепочка из диода 14 и конденсатора 13 обеспечивает возможность работы нескольких нагрузок, связанных между собой, общий выходной вывод и нагрузки при этом могут быть заземлены.

Устройство по фиг. 2 работает аналогичным образом.

После заряда конденсатора 4 до утроенного напряжения заряжается конденсатор 18 до утроенного напряжения, так как когда напряжение сети складывается с напряжением конденсатора 4, напряжение конденсатора 5 вычитается, так как на конденсаторе 5 напряжение имеет противоположную полярность. При заряде конденсатора 19 из учетверенного напряжения на конденсаторах 5 и 18 и напряжения сети вычитается удвоенное напряжение конденсатора 6.

При заряде конденсатора 17 из упятеренного напряжения на конденсаторах 6 и !9 и напряжения сети вычитается напряжение заряженного конденсатора 4. В результате остается утроенное напряжение. При разряде конденсаторов 4 и 17 на нагрузку их напряжения будут складываться до ушестеренного значения, а на выходном выводе 28 оно будет складываться с амплитудным значением фазного напряжения, которое имеется между общим выводом и фазой. Дополнительный преобразователь (второе звено умножения) может быть неполным, если не требуется ушестеренного напряжения. В этом случае диод 23 подключают к выводу 26 или выводу 27. В качестве звеньев умножения и диодно-конденсаторных цепей могут быть использованы диоды, тиристоры, а также любые управляемые ключи, обеспечивающие подключение преобразователя к сети на часть полупериода с заданными углами отсечки.

Преобразователь позволяет повысить скорость нарастания напряжения и нагрузочную способность. Кроме того, облегчается получение высокого коэффициента умножения, улучшается фильтрация напряжения за счет увеличения частоты пульсаций и расширяются возможности использования преобразователя.

1. Трехфазный преобразователь переменного напряжения в постоянное с умножением напряжения, содержащий три входных вывода для подключения источника питания, два выходных вывода для подключения нагрузки и схему умножения напряжения, включающую три последователь13!0969

27 с;Ои2 Z

Составитель Л. Устинкина

Редактор М. Келемеш Техред И. Верее Корректор Л.,Обручар

Заказ !764!53 Тираж 661 Подписное

В!1ИИГ!И Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” -35, Раушская наб., д. 415

Производственно-иолигра< ическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 но соединенных вентиля и два конденсатора, причем общая точка соединения анода первого вентиля с катодом второго вентиля соединена через первый конденсатор с первым входным выводом, а второй конденсатор включен между третьим входным выводом и первым выходом схемы умножения, отличающийся тем, что, с целью снижения пульсаций выходного напряжения, обеспечения равномерной нагрузки фаз и расширения функциональных возможностей, дополнительно введены третий конденсатор и диодно-конденсаторная цепочка, причем третий конденсатор включен между вторым входным выводом и общей точкой соединения катода третьего вентиля с анодом второго вентиля, образующей второй выход схемы умножения, указанная общая точка соединения первого и второго вентилей образует третий выход схемы умножения, кон4 денсатор диодно-конденсатОрной цепочки включен между выходными выводами, один из которых является общим, а диод этой цепочки включен между первым выходом схемы умножения и выходным выводом.

2. Преобразователь по и. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента умножения, дополнительно введен идентичный преобразователь, входы которого соединены с соответствующими выходами схемы умножения и выходом основного преобразователя.

3. Преобразователь по пп. 1 и 2, отличающий ся тем, что, с целью обеспечения питания нескольких нагрузок, дополнительно введено и д14одно-конденсаторных цепочек, диодный вход каждой из которых подключен к соответствующему выходу схемы умножения, а выход — к соответствующему выходному выводу.