Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в низковольтных вторичных источниках питания постоянным током. Цель изобретения - снижение установленной мощности. Устройство содержит трехстержневой трансформатор 1 с дополнительным средним ярмом. На стержнях трансформатора размещены трехфазная первичная обмотка 3 и вторичные обмотки 4 и 5. Первичная обмотка в каждой фазе выполнена в виде двух идентичных с Ф (Л ю со С) 00 О ОО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1239803

А1 (5д Н 02 M 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3789670/24-07 (22)15.09 ° 84 (46) 23.06.86. Бюл. К- 23 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники (72) В.Н.Филатов (53) 621.314.632 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 265254, кл. Н 02 M 7/12, 1966.

Чиженко И.M. Руденко В.С., Сенько В.И. Основы преобразовательной техники. M. Высшая школа, 1974, с. 93. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в низковольтных вторичных источниках питания постоянным токам. Цель изобретения — снижение. установленной мощности. Устройства содержит трехстержневой трансформатор 1 с дополнительным средним ярмом. На стержнях трансформатора размещены трехфазная первичHàÿ обмотка 3 и вторичные обмотки 4 и 5. Первичная обмотка в каждой фазе выполнена в виде двух. идентичных

1239803 согласно-последовательно соединенных секций, размещенных каждая на соответствующей половине стержня. В каждой фазе соосно с секцией первичной обмотки размещена одна из вторичных обмоток. Вторичные обмотки соединены в шестифаэную звезду, нулевой вывод которой является выходным выводом, а к ее свободным выводам подИзобретение относится к силовой преобразовательной технике и может найти практическое применение в низковольтных вторичных источниках питания постоянным током различного 5 назначения, в частности в сварочньгх выпрямителях.

Цель изобретения — снижение установленной мощности, На фиг.1 приведена принципиальная 10 схема преобразователя переменного напряжения в постоянное; на фиг,2 (a

5,5,q) - 4opMbi токов и напряжений на .элементах, характеризующие работу устройства. 15

Преобразователь переменного напря" жения в постоянное содержит трехобмоточный трансформатор 1, выполнен-, ный на основе трехстержневого магнитопровода 2 с дополнительным сред- 20 ним якорем, Первичная обмотка 3 выполнена в виде двух равноценных секций, соединенных между собой согласно-последовательно и размещенных каждая на соответствующей половине стержня магнитопровода трансформатора. Вторичные обмотки 4 и 5 размещены соосно соответствующей секции первичной обмотки трансформатора и

"оединены между собой в шестифазную 30 звезду, нулевая точка которой образует один выходной вывод устройства, а свободные начала и концы обмоток подключены через вентили 6-11 к втоустройства.

Устройство работает следующим образом.

В режиме холостого хода работы преобразователя ток протекает только через первичные обмотки трансфор- щ матора и на его вторичных обмотках формируется шестифязняя система напключены вентили 6-11. Свободные одноименные электроды вентилей объединены, образуя другой выходной вывод.

Указанное выполнение и соединение об моток трансформатора и введение дополнительного ярма обеспечивает достижение поставленной цели, позволяет исключить уравнительный реактор и лучше использовать вентили по току.2 ил. ряжений, которая выпрямляется вентилями 6-11 в шестипульсное постоянное напряжение Бз = 1,35U< как в известной схеме шестифазная звезда с нулевым выводом. При этом дополнительное среднее ярмо в работе не участвует (фиг.2 g E).

Однако, при появлении небольшого рабочего тока и достижении его некоторого критического значения, превышающего ток холостого хода трансформатора, преобразователь переходит в трижды двухфазный режим работы с выпрямленным напряжением U =0,9U (фиг.2 ).

3а. счет того, что в магнитопроводе трансформатора установлено дополнительное среднее ярмо, каждая из его вторичных обмоток лотокосцепляется только с соосной ей половиной г, .ервичной обмотки трансформатора

Размагничиваюший магнитный поток, формируемый каждой из вторичных обмоток трансформатора, замыкается через соответствующее крайнее и дополнительное среднее ярмо мягнитопровода трансформатора.

Поскольку каждая из софязных вторичных обмоток 4 и 5 трансформатора 1 работает в двухфазном режиме со сдвигом по фазе на 180 эл.град, происходит перераспределение деления няпряжения по первичным согласно-последовательно включенным секциям к вторичным обмоткам трансформатора с навязыванием режима работы известного шестипульснога преобразователя с трехфязным уравнительным реактором (фиг.2 о, 5 ).

Иа фиг.2,о, S ) приведены формы напряжений на каждой иэ секций первичной обмотки 2 и вторичных обмо1239803 4 с 60 до 180 эл.град.и возрастании напряжения холостого хода по сравнению с рабочим в 1,5 раза. торе. ток 4 и 5 трансформатора 1. Видно, что в рабочий полупериод каждой из вторичных обмоток 4 и 5 полуволна напряжения длительностью в 180 эл.град имеет трехпульсную форму, т.е. sa 5 счет перераспределения деления напряжения в каждый полупериод работы соответствующей фазы происходит усреднение мгновенных значений выпрямленных напряжений всех трех фаз и обеспечение режима работы в трижды двухфазном режиме, как в известной шестипульсной однофаэной параллельной схеме выпрямления с трехфазным уравнительным реактором. <5

На фиг.2 (3) показана результирующая форма выпрямленного напряжения в нагрузочном режиме Б,1 . работы прен образователя. По сравнению с режимом холостого хода U „ выпрямленное среднее значение напряжения упало с

1,35 до 0,9U <, т.е. в 1,5 раза.

При этом, sa счет отсутствия уравнительного реактора вторая и крайние ей гармоники напряжения оказываются приложенными к вторичным и, соответственно,- к первичным полуобмоткам трансформатора (фиг.2 а, 6 ). Однако, действующее значение рабочих напряжений обмоток трансформатора при 30 этом возрастает незначительно, установленная мощность трансформатора возрастет только на 67 и составит

1,4Р, т.е. она будет примерно такой же как и у известного устройства, но при увеличении проводимости вентилей

По сравнению же с известной шестипульсной схемой выпрямления с трехфазным уравнительным реактором обеспечивается снижение установленной мощности трансформаторно-реакторного оборудования, а главное отпадает необходимость в уравнительном реакформула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный трехобмоточный трансформатор с трехстержневым магнитопроводом, вторичные обмотки которого соединены в шестифазную звезду и подключены нулевой точкой к одному из выходных выводов, а свободными на» чалами и концами через вентили — к второму выходному выводу, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью снижения установленной мощности, первичная обмотка трансформатора выполнена в виде двух, идентичных согласно-последовательно соединенных секций, размещенных каждая на соответствующей половине стержня и соосно с которой размещена одна иэ вторичных обмоток трансформатора, а магнитопровод снабжен дополнительным средним ярмом.

12 >9803

Ф

С

Сос тааитс„ II С. - 1"7О, ii 3(зко;3, Редактор Р.Цицика ТЕХРЕД (,"., (l,iigjл:,-Ц ) >- "; "-", np N. Ша(ЗО1(п.

Заказ 3405/53 Тира к 631 ИО,3 (>37(33ОЕ

3(НИПЗИ Ос ДаР 7 IieiliioI О ко 133 I" P7 а 00 0I ло цепам изооретен..3й (3 О l i;p(3773;; ! I 3035 Моск(3 а Х3 3 5 .г Я и" (iI i H li (II.:, . -3 /

ITP(3H(3I3(III(37I3c 3(но п(3лиГРаф33 = е(ко-". Р)7 77Р!.. Il ? ii(=,. i,. У::;ГОРОД . ., и. ПРОе кт13ал,; 4