Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, соде.ржа-t щий трехфазный трансформатор, начала первичных фазных обмоток кото рого подключены к входным выводам,а концы -к входу переменного тока первого трехфазного мостового выпрямитеJrlя , выполненного на управляемых вентилях , параллельно которым подключена - цепочка из двух дополнительных управляемых вентилей с общей точкой разноименных э/тектродов, вторичные фазные обмотки соединены в звезду и подключены к входу переменного тока второго трехфазного мостового выпрямителя, выполненного на диодах, отличающийся тем, то, с целью улучшения энергетических показателей, в него введен однофазный трансформатор, начало первичной обмотки которого подключено к нулевому входному выводу , а конец к общей точке указанных дополнительных управляемых вентилей , /конец вторичной обмотки подключен к нулевой точке звезды вторичных фазных обмрток, а начало - к об .щей точке дополнительно введенных диодов , подключенных параллельно-диодам второго-трехфазного мостового выпрямителя, причем вторичная обмотка однофазного трансформатора разделена на две части, напряжения на которых равны tfz. 1... Uws.ЧРГ где и - напряжение на вторичной фазной обмотке; напряжение на части виткр в вторичной обмотки однофазного трансформатора, равное напряжению его первичной обп мотки; СП напряжение на остальной час ти вторичной обмотки однофаз vj ного трансформатора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 Н 02 М 7/1!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

V 1, -: (1

, Я "..„..:! :."), - с

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ю шийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, в него введен однофаэный трансформатор, начало первичной обмотки которого подключено к нулевому входному выводу, а конец - к общей точке указанных дополнительных управляемых вентилей,. конец вторичной обмотки подключен к нулевой точке звезды вторичных фазных обмоток, а начало — к общей точке дополнительно введенных диодов, подключенных параллельно диодам второго трехфазного мостового выпрямителя, причем вторичная обмотка однофазного трансформатора разделена на две части, напряжения на которых равны где U

5 (21) 3319059/24-07 (22) 24.07.83. (46 ) 07.09. 83 ° Бюл. N 33 (72 ) А. Г. Аслан-заде (71) Азербайджанский политехнический институт им. Чингиза Ильдрыма (53) 621.314.6(088.8 ) (56.) 1. Авторское свидетельство СССР . по заявке N 3233194, кл. Н 02 М 7/12, 198 1 .

2. Авторское свидетельство "СССР па заявке H 2920433,кл. Н 02 M 7/12, 1980 . (54)(57 ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ B ПОСТОЯННОЕ, содержа щий трехфазный трансформатор, начала первичных фазных обмоток которого подключены к входным выводам,а концы - к входу переменного тока первого трехфаЗного мостового выпрямителя, выполненного на управляемых вентилях, параллельно .которым подключенацепочка из двух дополнительных управляемых вентилей" с общей точкой разно- .именных электродов, вторичные фазные обмотки соединены в звезду и подключены к входу переменного тока второго трехфазного мостового выпрямителя, выполненного на диодах, о т л и ч а -.

J2(2 + Uw4 . 1

Uwq. 43-1 напряжение на вторичной фазной обмотке; напряжение на части витков вторичной обмотки однофазного трансформатора, равное напряжению его первичной об: мотки напряжение на остальной части вторичной обмотки однофазного трансформатора.

Изобретение относится к преобра,зовательной технике и может исполь-. зоваться для питания нагрузки с высо- кими требованиями к кривой выпрямленного напряжения. 5

Известен преобразователь переменного напряжения - в постоянное, содержащий. трехфазный трансформатор с вторичными обмотками, соединенными совместно с вентилями по схеме две- !0 надцатипульсного выпрямителя с первичными обмотками, подключенными одними выводами к фазным входным выводам, а другими - к входу управляемого BGHTHllbHQf моста, к выходу которого подключена индуктивная катушка, дополнительные управляемые вентили, связанные одной парой разноименных электродов с нулевым входным выводом, при этом общие точки щ электродов разноименных вентильных групп управляемого моста соединены каждая с одноименным электродом дополнительного управляемого вентиля flj.

Недостатком данного преобразова- 25 теля является необходимость как минимум в 12-ти неуправляемых вентилях на стороне постоянного тока, а также необходимость применения нестандартного трехобмоточного трансформатора.

Наиболее близким к предлагаемому . является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный трансформатор с вторичными обмотками, соединенными совместно с вентилями по схеме двенадцати-, пульсного выпрямителя с первичными обмотками, подключенными одними выводами к фазным входным выврдам,а другими - к управляемым вентилям,об- 4О разующим две разноименные группы, и дополнительные управляемые вентили, подключенные общей точкой разноименных электродов к нулевому входному . вйводу, при этом каждая общая точка электродов разноименных вентильных групп соединена со свободным электродом соответствующего дополнительного управляемого вентиля через последовательно соединенные обмотки двух,обмоточных уравнительных реакторов, причем общие. точки каждой пары обмоток соединены между собой (2) .

Недостатком указанного преобразователя является применение нестандарт-55 ного трехобмоточного трансформатора и необходимость использования 12-и вентилей на вторичной стороне для

77 . 2 получения 12-пульсного выпрямленного напряжения. Это в общем случае приводит к ухудшению энергетических пока за телей .

Цель изобретения - улучшение энергетических показателей .

Поставленная цель достигается тем„ что в преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный трансформатор, начала первичных фазных обмоток которого подключены к входным выводам, а концы- к входу переменного тока первого трехфазного мостового выпрямителя,выполненного на управляемых вентилях, параллельно которым подключена цепочка из двух дополнительных управляемых вентилей с общей точкой разноименных электродов, вторичные фазные об мотки соединены в. звезду и подключены к входу переменного тока второго трехфазного мостового выпрямителя, выполненного на диодах, введен однофазный трансформатор, начало первичной обмотки которого подключено к нулевому входному выводу, а конец к общей точке указанных дополнительных управляемых вентилей, конец вторичной обмотки подключен к нулевой точке звезды вторичных фазных обмоток, а начало - к общей точке дополнительно введенных диодов, подключенных параллельно диодам второго трехфазного мостового выпрямителя, причем вторичная обмотка однофазного трансформатора разделена на две части,напряжения на которых равны0%г + 0®4

0w З 1 где 0„," напряжение на вторичной фазной обмотке;

0 „- напряжение на части витков

4 вторичной обмотки однофазного трансформатора, равное напряжению его первичной обмотки

0g- напряжение на остальной части

5 вторичной обмотки однофазного трансформатора.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема преобразователя; на фиг.2 - то же, вариант.

Преобразователь (фиг.1) содержит трехфазный трансформатор 1 с первичными фазными обмотками 2-4, которые совместно с последовательно соединенными с ними парами встречно-парал3 10405 лельно включенных управляемых вентиг лей 5-10 образуют связанную с фазными входными выводами А, В и С звезду, подключенную к дополнительной паре встречно-параллельно включенных уп > равляемых вентилей 11 и 12, которые через первичную обмотку 13 однофаэного трансформатора 14 подключены к нулевому входному выводу Q;.

Вторичные фазные обмотки 15-17 10 соединены в звезду и подключены к мостовому выпрямителю на диодах. 18"

23, параллельно которым подключена цепочка иэ двух дополнительных диодов 24 и 25, а к выходу мос-. та подключена нагрузка 26. Вторичная обмотка 27 однофазного трансформатора 14 подключена к нулевой точке звезды вторичных фазных обмоток

15-17 и к дополнительным диодам 20

24 и 25.

Устройство работает следующим образом.

Дпя получения симметричного

12-пульсного выпрямления напряжение 25

U части вторичнои обмотки 27 с чис" лом витков W уоднофазного трансформатора 14 выбирается равным (13-1) (U„ + uw4), где О д- напряжение на вторичной фазной обмотке трех-. фазного трансформатора;.U - напря4. жение части вторичной обмотки 27 с числом витков Ч4, равное напряжению первичной обмотки 13 с числом витков W, т.е.

Оптимальным является соотношение:

Я 40 .О„=U -U„- =(l- ---)О, 3 г 2 где, U напряжение на первичной фаз.ной обмотке трехфазного трансформатора;

0 - напряжение на первичной об- 4

3 мотке однофаэного трансформа тора ;

U - напряжение между фазным и ну9 левым входными выводами.

При этом приведенные числа витков5 первичных фазных обмоток трехфазного и однофазного трансформаторов равны:

Преобразователь (фиг.2) содержит трехфазный трансформатор 28, начала первичных фазных обмоток 29-31 которого подключены к входным выводам А, В и С. Концы обмоток 29-31 подключены к входу первого трехфазного мостового выпрямителя на управО. ляемых вентилях 32-37. Цепочка из двух дополнительных управляемых вентилей 38 и 39 подключена общей точкой разноименных электродов к концу первичной обмотки 40 однофазного трансформатора 41, а свободными электродами - параллельно выходу упомянутого моста на вентилях 32-37 через два двухобмоточных уравнительных реак1

W- =(---1) WS

3

t (0 + Uw4,.Uw 1: !43 1)

"2 4 5

Ч- l Ч - (W-1).

Гэ

В общем случае

77, 4 где S -. регулируемый параметр, 0<5

При S = 1 оказывается возможным выполнение следующего равенства:

Ч,1 + Ч5= Wg.

Обмотка 27 однофазного трансформатора наматывается целиком из провода одинакового сечения и расчленение ее на две части с числами витков Ч4 и W чисто условное.

Напряжение на. обмотке W4 индуциру-. ется при включении вентилей 11 или

23 и одного из определяющих фазу этого напряжения вентилей 5-10 и необходимо для компенсации происходящего при включении указанной пары вентилей снижения напряжения в обмотке

Ч соответствующей фазы трансформатора 1. В этом случае напряжение на обмотке W> дополняет сумму напряжений на обмотках Ч2 и W4 до величины, равной линейному напряжению вторичной обмотки трехфазного трансформатора.

В результате выпрямленное напряжение формируется на нагрузке двумя сдвинутыми друг относительно друга по фазе на 30 эл.град. и равными по величине системами выпрямляемых нап-, ряжений, одна из которых образована линейными напряжениями вторичных обмоток трезфазного трансформатора, а другая- суммой напряжений обмотки 27 и каждой в отдельности обмотки 15,16 или 17.

Вентили 5-12 проводят ток в следу-, ющей очередности: 12-7, 6-7, 6-11,.

6-9, 12-9, 8-9, 8- 11, 8-5 12-5, 10-5, 10-11, 10-7. При этом диоды 18-25 проводят ток соответственно в следующей очередности: 20-25, 19-20, 19-24, 19-22.

22-25, 21-22, 21-24, 21-18, 25-18, 2318, 23-24, 23-20

1040577

5 тора с общей точкой обмоток 42-45, причем общая точка анодов вентилей

32,34 и 36 соединена с анодом вентиля 38 через согласно-последовательно включенные обмотки 42 и 44 одного реактора, а общая точка катодов вентилей 33, 35.и 37 соединена с катодом вентиля. 39 через согласно-последовательно включенные обмотки 43 и 45 другого реактора. Вторичные фазные обмот-10 ки 46-48 трехфазного трансформатора 28 соединены в звезду и подключены к второму трехфа зному мостовому выпрямителю, выполненному на диодах

49- 4, параллельно которым подключе- 5 на апочка из двух диодов 55 и 56,а к выходу моста подключена нагрузка 57;

Вторичная обмотка 58 однофазного трансформатора 41 подключена концом к нулевой точке звезды вторичных фазных 20 обмоток 46-48, а началом - к цепочке диодов 55 и 56. Начало первичной обмотки 40 однофазного трансформатора 41 подключено к нулевому входному выводу 0.

Устройство работает следующим образом.

Формирование 12-пульсного выпрямленного напряжения на нагрузке осу- 30 ществляется способом, описанным в работе устройства по фиг.1. Вследствие включения уравнительных реакторов углы проводимости всех вентилей увеличиваются, улучшается форма тока, протекающего через них и, соответственно, через обмотки трансФорматоров. б

Уравнительные реакторы обеспечивают одновременную проводимость одного из вентилей 38 и 39 с одной из пар вентилей 32-37. Уравнительные реакторы задают форму тока во вторичных обмотках трансформаторов.

Вентили 32-39 проводят ток в следующей очередности: 33-39-34 ° 33=38-34, 33-38-36, 33-.39-36, 35-39-36,,35-38-36, 35-38-32, 35-39-32, 37-39-32, 37-38-32, 37-38-34, 37-39-34.

Диоды 49-56 проводят ток соответ. ственно в следуюцей очередности

49.-55-52, 49-56-52, 49-56-54,, 49-55-54, 51.-55 -54, 51-56-54, 51-56-50, 51-55-50, 53-55-50, 53-56-50, 53-56-52, 53-55-52.

Для уменьшения времени переходных процессов и снижения потерь на перемагничивание целесообразно использовать для -уравнительных реакторов быстронасыщающиеся магнитопроводы.

Для устранения вредного воздействия преобразователя на сеть вследствие протекания по нулевому проводу тока нулевой последовательности необходим дополнительный маломощный трехфазный трансформатор, первичная обмотка которого соединена в звезду и подключена тремя одноименными выводами к фазным входным выводам, а общей точкой трех других выводов - к нулевому входному .выводу, причем этот трансформатор содержит дополнительную ненагруженную обмотку, соединенную в треугольник.

1040577

Фиг. 1

1040577

Составитель Е. Мельникова

Редактор В. Петраш ТехредМ.Гергель . Корректор О.Тигор.

Заказ 6945/57 . Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР па делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

« филиал tlllll "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, / г