Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий основной трехфазньй двухобмоточный трансформатор, выводы первичной обмотки которого образуют входные А В С выводы, а вторичная обмотка, соединенная в звезду с нулевой точкой, образующей первый выходной вывод, связана с электродами одной группы из трех вентилей, другие объединенные электроды которьк образуют второй выходной вывод, а также - другую группу из трех вентилей, соответствующие электроды которых подключены к второму выходному выводу, отличающийся тем, что, с целью уменьшения требуемой мощности, введен дополнительный трехфазный двухобмоточный трансформатор, первичные обмотки которого соединены в звезду и включены последовательно с первичными обмотками основного трансформатора , а вторичные обмотки, соединенные в звезду с нулевой точкой, подключенной к первому выходному вьшоду, свободнымивыводами подключены к другой группе вентилей. иг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (1 I),1(1) Н 02 M 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Cf г

ГОСУДАРСТ ЕНН1 1Й НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3558117/24-07 (22) 25.02.83 (46) 15.04.85. Бюл. № 14 (72) Б. Г. Соколов и В. Н. Филатов (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и техноло-гический институт силовой полупроводниковой техники завода "Электровыпрямитель" (53) 621.314.6(088.8) (56) 1. Размадзе Ш.М. Преобразовательные схемы и системь|. N. "Высшая школа", 1967, с. 28.

2. Там же, с., 43.

3. Каганов И.Л. Электронные и ионные преобразователи, ч. Щ .

И.-Л. ° ГЭИ1 1956, с. 43. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий основной трехфазный двухобмоточный трансформатор, выводы первичной обмотки которого образуют входные выводы, а вторичная обмотка, соединенная в звезду с нулевой точкой, образующей первый выходной вывод, связана с электродами одной группы из трех вентилей, другие объединенные электроды которых образуют второй выходной вывод, а также — другую группу из трех вентилей, соответствующие электроды которых подключены к второму выходному выводу, о т л иа ю щ и и с я тем, что, с целью уменьшения требуемой мощности, введен дополнительный трехфазный двухобмоточный трансформатор, первичные обмотки которого соединены в звезду и включены последовательно с первичными обмотками основного трансформатора, а вторичные обмотки, соединенные в звезду с нулевой точкой, подключенной к первому выходному выводу, свободными выводами подключены к другой группе вентилей.

1150715

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может найти применение. в низковольтных вторичных источниках питания постоянным сглаженным током для различных 5 электротехнических процессов гальваники, электролиза, электросварки заряда аккумулятора и т.д.

Известны преобразователи трехфазного переменного напряжения в посто- 10 янное, выполненные по однотипным схемам выпрямления. Простейшим из них является преобразователь переменного напряжения в постоянное, выполненный в трехфазной схеме выпрямле- t5 ния и содержащий трехфазный трехобмоточный трансформатор, вторичная обмотка которого соединена в трехлучевую звезду с нулевым выводом и подключена свободными концами через вен 20 тили к второму выводу преобразователя.

За счет однотактного режима выпрямления трехфазного переменного напряжения всего тремя вентилями на выходе, преобразователя формируется трех- ?p, - Ъ импульсное Выпрямленное напряжение (1 ., Недостатком такого преобразователя являются повышенная установленная мощность трансформаторного оборудо- щ вания и высокий уровень пульсации выпрямленного напряжения, ограничивающие его применение.

Известны также трехфаэные одно35 тактные преобразователи переменйого напряжения в постоянное с шестипульсным режимом выпрямления, выполненные на основе трехфазного трансФорматора с Двумя Вторичными обмотка-40 ми, соединенными в прямую и обратную звезду,и подключенные к выходным за- жимам преобразователя через вентили непосредственно, либо дополнительно через уравнительный реактор (2) . !

Несмотря на то, что все вентили и вторичные обмотки трансформатора работают в однотактном режиме выпрямления, за счет их удвоенного количества на выходе преобразователя формируется шестипульсное выпрямленное напряжение с пониженным уровнем высших .гармоник. Недостатком шестипульсных преобразователей переменного напряжения являются либо повьппенная установленная мощность трансформаторно-вентильного оборудования, либо необходимость установки дополнительного уравнительного реактора (двухфазного или трехфазного).

Наиболее близким к предлагаемому является шестифазный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный трансформатор с соединенными в треугольник первичными обмотками и соединенными в звезду вторичными, подключенными к трехфазному уравнительному реактору, полуобмотки которого подключены к электродам шести вентилей, свободные электроды которых объединены, образуя совместно с нулевой точкой звезды вторичных обмоток выводы постоянного тока (3) .

Недостатки известного устройства состоят в повьппенной мощности трансформатора и трехфазного уравнительного реактора.

Цель изобретения — уменьшение требуемой мощности.

Эта цель достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий основной трехфазный двухобмоточный трансформатор, выводы первичной обмотки которо:го образуют входные выводы, а вторичная обмотка, соединенная в звезду с нулевой точкой, образующей первый выходной вывод, связана с электродами одной группы иэ трех вентилей, другие объединенные электроды которых образуют второй выходной вывод, а также — другую группу из трех вентилей, соответствующие электроды которых подключены к второму выходному выводу, введен дополнительный трехфаэньпЪ двухобмоточный трансформатор, первичные обмотки которого соединены в звезду и включены последовательно с первичными обмотками основного трансформатора, а вторичные обмотки, соединенные в звезду с нулевой точкой, подключенной к первому выходному выводу, свободными выводами

l подключены к другой группе вентилей.

На фиг.1 приведена принципиальная схема преобразователя; на фиг.2диаграммы токов и напряжений, характеризующие его работу.

Преобразователь содержит трансформаторы 1 и 2 и вентили 3-8. Первичные обмотки трансформаторов 1 и 2 включены между собой встречно-последовательно и соединены в общую трехлучевую звезду, свободные концы. которой образуют входные выводы пре1150715 образователя. Вторичные обмотки трансформаторов 1 и 2, соединенные в идентичные трехлучевые звезды с общей .нулевой точкой, образующей первый выходной вывод преобразователя, свободными выводами подключены через две группы вентилей 3, 4, 5 и

6, 7, 8 к второму выходному выводу преобразователя.

Работа устройства осуществляется 1О следующим образом.

При подаче на вход преобразователя трехфазного переменного напряжения происходит деление сетевого напряжения по встречно-последователь- 15 но между собой соединенным первичным обмоткам трансформаторов 1 и 2 с формированием на их вторичных обмотках шестифазной системы напряжений, выпрямляемых вентилями (диодами), 2п

3-8 в постоянное.

Мгновенное значение выпрямленного напряжения в данной схеме достигается то же, что в прототипе.

При этом роль уравнительного реакто- 25 ра играет одна из первичных обмоток трансформаторов.

Вторая и кратные ей гармоники оказываются приложенными не к обмоткам отсутствующего уравнительного реактора, а к вторичным и, соответственно, первичным обмоткам силовых трансформаторов 1 и 2 (фиг. 2 в, д).

Однако за счет поочередной работы софазных обмоток трансформаторов 1

35 и 2 и последовательного соединения их первичных обмоток нескомпенсированные вторые и кратные ей гармоники суммируются и отсутствуют на входных зажимах преобразователя.

Вентили 3, 4, 5 и 6, 7, 8 находятся в открытом состоянии по 180 эл. град. и проводят средний ток 1/6 ТД с амплитудой равной 1/3 i (фиг. 2г)> где х1 -  — время протекания тока в i5 соответствующих вентилях.

Постоянная составляющая выпрямленного напряжения составляет Ug = 0,9 U (фиг. 2б).

Амплитуда обратного напряжения

Uo„ на вентилях составляет U

= U = 2,х g2 U (фиг. 2в) .

Действующее значение тока вторичной обмотки трансформаторов 1 и 2 и вентилей 3 — 8 составляет I 13(gQ

Действующее значение напряжения вторичной обмотки трансформатора без учета второй гармоники составляет

Я

U = — -= 1 11 °

2 2.1У

Расчетная мощность одного трансформатора составляет

Рщ,+ Pw — Й=

2 (1 u

О 555 + О 785

= - - — — — — — = 0 67 Р

2 ) Я Э

Суммарная расчетная мощность двух трансформаторов составляет 1,34 Р .

При идентичности схем соединения вторичных обмоток трансформаторов 1 и 2 их первичные обмотки могут включаться между собой встречно-последовательно и, наоборот, согласно-последоватеЛьно - при соединении вторичных обмоток трансформаторов в прямую и обратную звезды с целью обеспечения на выходе вторичных обмоток трансформаторов шестифазного результирук щего напряжения.

Между собой последовательно соединенные софазные первичные обмотки трансформаторов 1 и 2 могут соединяться как в звезду, так и в треугольник. Во всех случаях при работе как на активную, так и иа активноиндуктивную нагрузку обеспечивается суммарный шестипульсный режим выпрямления с длительностью проводящего состояния вентилей по 180 эл. град. с диаграммами гоков и напряжений идентичных фиг.2.

U) д

Составитель Е. Мельникова

Редактор К. Волощук Техред С.Легеза Корректор С. Черни

Заказ 2158/42 Тираж 646 Подйисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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