УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ

Полезная модель относится к силовой преобразовательной технике и может быть использована в мощных выпрямителях с ограниченным диапазоном регулирования выходного напряжения, в частности, для питания электролизеров и гальванических ванн.
РЬвестны управляемые выпрямители с регулированием выходного напряжения дросселями насыщения. (См. Толстов Ю. Г., Моспсова Г. П., Ковалев В. И. Силовые полупроводниковые выпрямители, управляемые дросселями насыщения. М.: Наука, 1968, с. 80,153,224).
Недостатками данных управляемых выпрямителей являются низкое значение коэффициента сдвига (со$ф ), обусловленное линейной зависимостью со5ф от глубины регулирования напряжения, высокий уровень пульсаций выходного напряжения и, как следствие, завыщенная типовая мощность силового трансформатора (определяемая произведением максимального выпрямленного напряжения на максимальный выпрямленный ток). Так, при изменении выпрямленного напряжения Ud от максимального значения Ud max до 0,75 Ud max созф, без учета угла коммугации, изменяется от 1 до 0,75, а отнощение амплитуды основной гармонической составляющей к максимальному выпрямленному напряжению изменяется от 0,25 до 0,5 для трехпульсных схем выпрямления и от 0,047 до 0,25 для шестипульсных схем выпрямления (См. Справочник по проектированию электропривода, силовых и осветительных установок. Под ред. Большама Л.М., Круповича В.И., Самовера М.Л. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Энергия, 1974 г., с. 245, с. 253).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому яв.пяется управляемый выпрямитель, содержащий входной силовой трансформатор, вентильный блок, выполненный на неуправляемых полупроводниковых вентилях с дросселями насыщения с тремя обмотками, тиристоры и блок импульсно - фазового управления (См. патент РФ №1781793, М1СИ6 5Н02М 7/04, опубл. БИ №46,1992 г.). Вторичные обмотки входного силового трансформатора данного управляемого выпрямителя подключены к входу вентильного блока, первые обмотки лфосселей насыщения включены последовательно с соответствующими вентилями вентильного блока, вторые обмотки дросселей насыщения соединены последовательно и подключены к источнику тока смещения, а к третьим обмоткам дросселей насыщения подключены силовые электроды тиристоров, управляющие электроды которых соединены с соответствующими выходами блока импульсно - фазового
управления, к выходам постоянного тока управляемого выпрямителя подключена нагрузка.
Недостатками данного управляемого выпрямителя являются низкое значение коэффициента сдвига (со5ф ), обусловленное линейной зависимостью со$ф от глубины регулирования напряжения, высокий уровень пульсаций выходного напряжения и, как следствие, завышенная типовая мощность силового трансформатора (определяемая произведением максимального выпрямленного напряжения на максимальный выпрямленный ток). Так, при изменении выпрямленного напряжения Ud от максимального значения Ud max до 0,75 Ud шах созф, без учета угла коммутации, изменяется от 1 до 0,75, а отношение амплитуды основной гармонической составляюшей к максимальному выпрямленному напряжению изменяется от 0,25 до 0,5 для трехпулдьсных схем выпрямления и от 0,047 до 0,25 для шестипульсных схем выпрямления (См. Справочник по проектированию электропривода, силовых и осветительных установок. Под ред. Большама Я.М., Круповича В.И., Самовера М. Л. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Энергия, 1974 г., с. 245, с. 253).
Технической задачей, решаемой заявляемой полезной моделью, является увеличение значения коэффициента сдвига (со5ф ), снижение уровня пульсаций и типовой мощности силового трансформатора за счет исключения задержки начала протекания тока по вступающему в работу полупроводниковому вентилю.
Поставленная техническая задача решается за счет того, что в управляемом выпрямителе, содержащем входной силовой трансформатор, вентильный блок, выполненный на неуправляемых полупроводниковых вентилях с дросселями насышения с тремя обмотками, тиристоры и блок импульсно - фазового управления, согласно полезной модели,, содержится дополнительный выпрямитель, образованный неуправляе1 1ыми полупроводниковыми вентилями, подключенными соответственно к третьим обмоткам дросселей насыщения, причем выходы постоянного тока дополнительного выпрямителя подключены согласно параллельно к выходам постоянного тока управляемого выпрямите.ш1. В заявляемом управляемом выпрямителе содержание дополнительного выпрямителя, образоваиного неуправляемыми полупроводниковыми вентилями, обеспечивает коммутацию неуправляемых вентилей вентильного блока в точках естественной коммутации, т. е. без задержки относительно напряжения сети, при этом регулируется только часть напряжения, величина которого определяется отношением витков третьей и первой обмоток дросселя.
Таким образом, в заявляемом управляемом выпрямителе реализован фазоступенчатый способ регулирования напряжения, обеспечивающий высокий коэффициент сдвига (со5ф)  при ограниченном диапазоне регулирования обеспечивается значение созф, равное 1 в крайних точках диапазона при незначительном уменьшении значения со$ф в с редияе диапазона, а также низкий уровень пульсаций выпрямленного напряжения - уровень пульсаций в крайних точках диапазона соответствует уровню пульсаций неуправляемого выпрямителя при незначительном повьпленин
Перечень фигур черггежей у1фавляемого вытфямителя Фиг. 1 - схема управляемого выпрямителя
Управляемый выпрямитель включает входной силовой трансформатор 1, вторичные обмотки которого подключены к входу вентильного блока 2, выполненного на неуправляемых полупроводниковых вентилях 3 с дросселями насыщения 4, первые обмотки 5 которых включены последовательно с соагвегствующими неуправляемыми полупроводниковыми вентилями 3, вторые обмотки 6 всех дросселей насыщения 4 соединены последовательно и подключены к источнику тока смещения 7, третьи обмотки 8 дросселей насыщения 4 подключены к силовым электродам тиристоров 9, управляющие элекгроды которых соединены -с соответствующими выходами блока импульсно-фазового управления 10, к третьим обмстсам 8 дросселей насыщения 4 подключены соответственно неуправляемые полупроводниковые вентили 11, образуя дополнительный выпрямитель 12, выходы постоянного тока 13, 14 которого подключены согласно параллельно к выходам постоянного тока управляемого выпрямителя 15,16, к выходам постоянного тока управляемого выпрямителя подключена нагрузка 17.
Управляемый выпрямитель работает следующим образом.
Перед началом коммутации тока вентилями 3 выпрямительного блока 2 источником тока смещения 7 при запертом тиристоре 9 задается исходное состояние дросселя 4 вступающей в работу фазы, определяемое максимальным значением индукции насыщения - Вт. С началом протекания тока в вентиле 3 вступающей в работу фазы, совпадающим с точкой естественной коммугации, дроссель 4 вьшодится из отрицательного шюыщения и в обмотку 8 дросселя трансформируется напряжение, которое выпрямляется соответствующим вентилем 11 дополнительного выпрям1ггеля 12. Напряжение на нагрузке 17 снижено на величину падения напряжения на обмотке 5 дросселя 4, задаваемого соопгношением витков обмагок 8 и 5 дцюсселя 4: Кт  Ws/Ws. При открытых тиристорах 9 дроссели 4 щунтируются, и все напряжение силового трансформатора через вентили 3 вып1шипапгельиого блока 2 подается на нагрузку 17. соот откр регу след Максимальное напряжение на нагрузке равно: где Ксх - коэффициент схемы выпрямления; и2ф - фазное вторичное напряжение силового трансформатора. Минимальное напряжение на нагрузке определяется следующими ношениями;   Ксх(и2ф-и5), где Us, Us- напряжение на соответствующих обмотках дросселя. Так как Кт  Ws/Ws  Uu/Us, то Udmb  KrUdmax/l + Кт. Изменяя посредством блока импульсно - фазового управления 10 время ытого состояния тиристоров 9 в проводящий период вентилей 3, можно лировать напряжение на нагрузке 17 от Udmin до Udmax Использование заявляемого управляемого выпрямителя обеспечивает ующие технико-экономические преимущества; увеличение значения коэффициента сдвига (со$ф ) - при ограниченном диапазоне регулирования обеспечивается значение со$ф , равное 1 в крайних точках диапазона при незначительном уменьшении значения со5ф в середине диапазона, снижёиие уровня пульсаций выходного напряжения - уровень пульсаций в крайних точках диапазона соответствует уровню пульсаций неуправляемого выпрямителя при незначительном повышении значения в середине диапазона, снижение типовой мощности силового трансформатора, сокращение потерь в распределительных электрических сетях; сокращение стоимости силовых трансформаторов и сглаживающих реакторов, подключение большего числа токоприемников к имеющимся электрическим сетям, высокое быстродействие управляемого выпрямителя. Udnux  Ксхигф,   KcxU8;