Перетворювач змінної напруги в постійну

Винахід відноситься до електротехніки і може бути використаний при розробці перетворювачів змінної напруги в напругу постійного струму. Відомий перетворювач, до складу якого входить трифазний мостовий тиристорний випрямляч, вхід якого з'єднан з трифазною мережею, система імпульсно-фазового керування [Забродин Ю.С. ,Промышленная электроника. - М.: Высш. школа. 1982. - 496 с]. Недоліком відомого перетворювача є негативний вплив його на мережу, змінний коефіцієнт потужності в процесі регулювання, перервний режим струму при великих кута х регулювання. Найбільш близьким за технічним рішенням є перетворювач, до складу якого входить некерований трифазний мостовий випрямляч, вхід якого з'єднаний з трифазною мережею, ключ /тиристор або транзистор/, перший затискач якого з'єднаний э позитивним виводом випрямляча, дросель, перший затискай якого з'єднаний з спільним затискачем ключа і дроселя, а анод - з негативним виводом випрямляча і першим затискачем навантаження, другий затискач якого з'єднаний з другим затискачем дроселя. [Руденко B.C.. Денисов А.И. Импульсные преобразователи и стабилизаторы на тиристорах. "Техніка", 1972. - 116 с]. Недоліком відомого перетворювача є неможливість реалізації амплітудно-імпульсної модуляції та рекуперації енергії в живильну мережу. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення перетворювача, в якому шляхом заміни діодів моста випрямляча повністю керованими тиристорами і покладання функцій ключа на тиристори випрямляча досягається розширення функціональних можливостей та збільшення швидкодії. Поставлена задача вирішується за допомогою того, що в перетворювачі, до складу якого входить некерований трифазний мостовий випрямляч, вхід якого з'єднаний з трифазною мережею, ключ, дросель, діод, згідно з винаходом випрямляч виконаний на повністю керованих тиристорах, а перший вивід дроселя з'єднаний з позитивним виводом випрямляча, при цьому роль ключа виконують тиристори випрямляча, що дозволяє розширити функціональні можливості та збільшити швидкодію. На фіг.1 представлена схема відомого перетворювача, на фіг.2 - схема запропонованого перетворювача, на фіг.3, 4, 5 - часові діаграми, що пояснюють його роботу. До складу перетворювача входить трифазний випрямляч на повністю керованих тиристорах 1, дросель 2 першим виводом з'єднаний з позитивним виводом випрямляча 1, другий вивід якого з'єднаний з другим затискачем навантаження 3, перший затискач якого з'єднаний з негативним виводом випрямляча 1. Перетворювач працює таким чином. При подачі відкриваючих імпульсів на тиристори моста навантаження підключається до випрямляча, величина напруги якого визначається величиною напруги мережі та кутом керування a = 0. У відповідні моменти часу /залежить від заданої шпаруватості/ на тиристори надходять закриваючі імпульси і навантаження відключається від джерела живлення. Таким чином перетворювач реалізує послідовність прямокутних імпульсів напруги з заданою шпаруватістю /відносна тривалість ввімкненого стану перетворювача/. В момент часу, коли надходить сигнал на вимикання тиристорів випрямляча, в роботі залишається останній із тиристорів, що проводив стр ум і послідовно з ним вмикається другий тиристор у тій же лінії моста. Ланцюжок із двох послідовно ввімкнених тиристорів виконує роль діода, через який підтримується струм в навантаженні, коли випрямляч не працює. На фіг.3а, б, в зображені імпульси напруги відповідно до шпаруватості g = 0,9; g = 0,5; g = 0,1 . Можливість зміни фази керуючих імпульсів, що подаються на тиристори /у відомих перетворювачів це неможливо/ дозволяє змінювати середнє значення напруги в межах одного імпульсу напруги на навантаженні і таким чином реалізувати режим амплітудно-імпульсного регулювання /фіг. 4/. При необхідності швидкого сниження струму в навантаженні, одночасно з зміною шпаруватості /наприклад з g = 0,9 до g = 0,2 / випрямляч переводиться в режим рекуперації енергії в мережу /фіг. 5/, що неможливо в відомих перетворювачах. Таким чином, запропонований перетворювач трифазної змінної напруги в регульовану напругу постійного струму виконаний на базі трифазного мостового випрямляча і повністю керованих тиристорах дозволяє розширити функціональні можливості перетворювача і реалізувати широтно-імпульсний, частотно-імпульсний, часо-імпульсний і амплітудно-імпульсний способи регулювання напруги постійного струму. При збільшенні потужності схема перетворювача не ускладнюється на відміну від відомих. В запропонованому перетворювачі можлива рекуперація енергії в мережу, що збільшує швидкодію перетворювача.