Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В.ПОСТОЯННОЕ, содержащий два трехфазных, трансформатора в каждом из которых - одйа первичная и две -вторичные обмотки, Соединенные в звезду и треугольник, и группы вентилей, при. этом-перваявторичная обмотка подключена к соответствующим катодам первой группы вентилей , объединенные, аноды которых образуют один выход ной-выв од, .четвертая вторичная обмотка.подключена ксоответствуюищм лнодам второй группы вентилей ,, объединенные катоды которых образуют другойвыходной вал., о тл .ичающийся тем, что, с целью повышения КПД и.уменьшения расчетной мощности, .третья, четвертая и пятая группы вентилей между первой и второй, второй.и третьей, второй и четвертой вторичными обмотками соединен т по кольцевой, схеме, -а каждый фазньА вьгоод третьей вторичной обмотки подключен к аноду дополнительно введенного вентиля, катод которого подключен к другому выходному выводу. 2. Преобразователь по п. 1., о тл и ч а го щ и и с .я тем,- что число /f витков т-ретьей н четвертой вторичных, обмоток одного, трансформатора в 2 cos 15°раз больше числа .витков первой и д второй вторичных обмоток, другого трансформатора

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Я}} ... ящ}щ, 4(51) Н 02 N 7 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВЪГ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 346976.1/24-07 (22) 16.07 ° 82 (46) 07..02.85. Бюл. У 5 (72) Ю.С. Игольников (71) Мордовский ордена Дружбы народов государственный университет. им. Н.П. Огарева (53) 621.314.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 817923, .кл. Н-02.М 7/06, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

11} 801204, кл. Н 02 М 7/06, 1979..(54)(57) I. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ. ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В.ПОСТОЯННОЕ, содержащий два трехфазных трансформатора, в каждом из которых — одна первичная и две .вторичные обмотки, соеди.ненные.в звезду и треугольник, и группы вентилей, при.этом первая- вторичная обмотка подключена к соответ.ствующим катодам первой группы вентилей, объединенные: аноды которых образуют один выходной-вывод, .четвертая вторичная обмотка. подключена к- соотввтствующим анодам второй группы вентилей., объединенные катоды которых образуют другой выходной вал, о тл и ч а ю шийся тем, чтой с ц }лью повышения КПД и.уменьшения расчетной мощности, .третья, четвертая и пятая группы вентилей между первой и второй, второй.и третьей, второй и четвертой вторичными обмотками соединенй по .кольцевой схеме, .а каждый фазный вывод третьей вторичной обмотки подключен к аноду дополнительно введенного вентиля, катод которого подключен к другому выходному выводу. Е

С

2. Преобразователь по п. 1., о тл и ч а ю щ и и с.я тем,. что число витков третьей.и четвертой вторичных. С» обмоток одного. трансформатора в 2 cos

15 раз больше. числа .витков .первой и а второй вторичных обмоток, другого трансформатора.

1138903

Изобретение относится. к преобразовательной технике.и может найти применение для..питания, потребителей постоянного напряжения с низким . уровнем пульсаций.. 5

Известен 24-нульсный преобразователь переменного напряжения. в постоянн ъе, содержащий трехфазные. трансформаторы с расположенными на них четырьмя группами вторичных обмоток, 10 подключенных к шестифазным вентильным мостам (11.

Недостаткал1и преобразователя являются наличие двух групп вторичных обмоток, соециненных в шестифазную 15 звезду, что приводит к появлению переменного по направлению потока вынужденного намагничивания при соединении первичных обмоток в звезду, а также увеличение расчетной мощнос 20 ,ти трансформатора.

Наиболее близким к изобретению техническим. решением является преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий два трехфазных 25 трансформатора, в каждом из которых— одна первичная, соединенная B зигзаг, и две вторичных обмотки, соединенные в звезду и треугольник, и подключенные к группам вентилей, образующих четыре моста, соединенных последовательно

Недостаток известного преобразователя — повышенные потери энергии в анодах, так как ток проходит через четыре последовательно соединенных мостовых выпрямителя, т.е. восемь диодов. Кроме того, среднее значение тока через диод составляет 1/3 нагрузки.

Целью изобретения является повышение КПД и уменьшение расчетной мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе переменного на-45 пряжения в постоянное, содержащем два трехфазных трансформатора, в каж- дом из которых — одна первичная и две вторичные обмотки, соединенные в звезду и треугольник, и группы вентилей, при этом первая вторичная обмотка подключена к соответствующим катодам первой группы вентилей, объе. диненные аноды. которых образуют один выходной вывод,, четвертая вторичная 55 обмотка подключена к соответствующим анодам второй группы вентилей, объединенные катоды которых образуют другой выходной вывод, третья, четвертая и пятая группы,.вентилей между первой и второй, второй и третьей, второй и четвертой вторичными обмотками соединены по кольцевой схеме, а каждый фазный вывод третьей вторичной обмотки подключен к аноду. дополнительно введенного вентиля, катод которого подключен к другому выходному выводу.

Кроме того, число витков третьей и четвертой вторичных обмоток одного трансформатора в 2 cos 15 раз больше о числа витков первой и второй вторичных обмоток другого трансформатора.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого преобразователя; на фиг.2 векторная диаграмма вторичных ЭДС обмоток трансформатора, поясняющая принцип формирования 24-фазного напряжения.

Преобразователь. состоит из двух. трансформаторов 1 и 2, первичные обмотки 3 и 4 .которых соединены, например, в звезду, а две вторичные обмотки 5 и 6 трансформатора 1 и обмотки

7 и 8 трансформатора 2 соединены од на в звезду, а другая — в треугольник (обмотки могут быть размещены и на четырех отдельных трансформаторах).

Линейные напряжения вторичных обмоток

7 и 8 соответственно. сдвинуты на о

30 эл.град, и в 2 cos 15 раз больше линейных напряжений обмоток 5 и 6, также сдвинутых между собою на 30 эл. град. Выводы О, Ь и С обмоток 5 трансфдрматора 1 подсоединены к катодам вентилей 9-11, аноды которых образуют один выходной вывод. Вентили 12-17 образуют первую кольцевую схему и включены между обмотками 5 и 6. При этом объединенные -аноды каждой пары вентилей соединены с одной из фаз обмотки 5, которая связана через них с двумя разноименными фазами обмоток 6.

Вентили 18-29 образуют вторую и третью кольцевые схемы, при этом каждая фазная обмотка вторичных обмоток 6 через пару вентилей второй кольцевой схемы на диодах 18-23 связана с разноименными фазами обмоток 7, а через вентили 24-29 — с разноименными фазами обмоток 8. Катоды вентилей 30-35 объединены между собой и образуют другой выходной выход. К выходным выводам преобразователя подключена нагрузка 36.

Преобразователь работает следующим образол .

3 11389

При поДаче напряжения на первичные обмотки трансформаторов 1 и 2 на вторичных обмотках заводятся ЭДС, мгновенные значения которых определяют группу проводящих вентилей. При этом кривая выпрямленного, напряжения на нагрузке 36 формируется. геометрической суммои линейных ЭДС обмоток 5 и 6.трансформатора 1 с соответствующим линейным напряжением .обмотки 7 или 8 трансформатора 2. Так, например вектор Ui (фиг.2) 24-фазной системы образуется в результате суммирования векторов У„, Ба,, Ua b, 1 .е. Ц

Цаь+ 2ai+ ПатЪ, вектор "< аЬ 15

+ U . + Uä . Для того, чтобы все

Иу векторы 24-фазной системы имели симметричный сдвиг один относительно другого на 15 необходимо, как следует

О из векторных треугольников, чтобы вы-20 полнялось соотношение U 1, . U

0 Д 2. О

= U .U = 2 cos 15

Йз векторной диаграммы (фиг.2) следует; что все вентили,9-11 проводят в течение -120. эл.град., вентили !

2-17 первой кольцевой. схемы — в течение. 60 эл.град.,вентили 18-23 второй кольцевой схемы и вентили 24-29

03 4 третьей кольцевой, схемы — в течение

30 эл.град., и, вентили 30-35 — в течение 60 эл.град. Так,.например, вектор U1 обуславливает следующую цепь протекания тока: вывод а обмотки 5, вентиль 12, фазный вывод 0г, обмотки

6, вентиль 20, выводы b2 и а< обмотки 7, вентиль 35, нагрузка 36, вентиль 10, вывод Ъ обмотки 5. Вектор

U вызывает прохождение. тока по.це2 пи: вывод О обмотки 5, вентиль 12, фазный вывод Clr обмотки 6, вентиль

26, вывод а обмотки 8, вентиль 30, нагрузка 36, вентиль 10.. Поскольку в цепь протекания тока входят. только четыре вентиля,. а длительность протекания анодного тока лишь одного . из них равна. 120 эл. град., а остальных не.превышает 60 эл.град, уст-. ройство позволяет. повысить коэффициент полезного. действия вентильного блока и преобразователя в целом и уменьшить загрузку большей части вентилей.

При замене вентилей на тиристоры возможна работа -преобразователя в качестве управляемого выпрямителя и инвертора.

1138903

Составитель Е. Мельникова

Редактор О. Юрковецкая ТехредС.Легеза Корректор В. Синицкая

Заказ 10703/43 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4