Многофазный преобразователь электрической энергии

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве вторичного источника .электропитания. Цель изобретения - повышение надежности, Vлyчшeние качества преобразования энергии и расширение области применения.Преобразователь содержит электромагнитный аппарат с разделенными на секции вентильными обмотками и многоячейковый вентильный мост, включающий вентили 1-24. Вентильные обмотки разделены на секции и соединены нежду собой последовательно, образуя замкнутую многоугольную звезду. Каждая секция вентильных обмоток снабжена отводами Qj- 4, Ь,- t , с,-с. Отводы с помощью линий соединены с выводами переменного тока вентильного моста, к выходу постоянного тока которого подключена нагрузка 25. Благодаря снабжению секций обмоток от-. водами и выполнению вентильного моста с числом плеч, равным числу отводов , между отводами двух разных секций данной фазы, расположенных о S противоположно относительно центра звезды вентильных обмоток, образует (Л ся наибольшая разность потенциалов, создающая диагональную ЭДС,под действием которой открывается естественным образом соответствующая пара вентилей многоячейкового моста. Остальные вентили моста в это. время закрыты образующимся ira них обратным напряжением. В результате на-; грузка 25 обеспечивается током в кажл г а го гг гч г t f t to a 4iii2 ii2 2kiii м$мМММ$ / 3 5 7 f tf 1} fS 17 a tt a Фиг1

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„, 1265949 А1 (gg 4 Н 02 М 7/17

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЫТИЙ (21) 3763196/24-07 (22) 25.06.84 (46) 23. 10.86. Ьюл. № 39 (72) А.М. Репин (53) 621,314.632(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 743140, кл. H 02 И 7/06, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 74314 1, кл. Н 02 М 7/06, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 917280, кл. Н 02 М 7/10, 1980. (54) г1НОГОФАЗНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве вторичного источника электропитания. Цель изобретения — повышение надежности, улучшение качества преобразования энергии и расширение области применения.Преобразователь содержит электромагнитный аппарат с разделенными на секции вентильными обмотками и многоячейковый вентильный мост, включающий вентили 1-24. Вентильные обмотки разделены на секции и соединены между собой последовательно, образуя замкнутую многоугольную звезду. Каж- дая секция вентильных обмоток снаб-

I I е| | I жена отводами a +< о,— 4, С, — cq.

Отводы с помощью линий соединены с выводами переменного тока вентильного моста, к выходу постоянного тока которого подключена нагрузка 25. Благодаря снабжению секций обмоток отводами и выполнению вентипьного моста с числом плеч, равным числу отводов, между отводами двух разных секций данной фазы, расположенных противоположно относительно центра звезды вентильных обмоток, образуется наибольшая разность потенциалов, создающая Р -ю диагональную ЭДС,под действием которой открывается естественным образом соответствующая пара вентилей многоячейкового моста.

Остальные вентили моста в это время закрыты образующимся иа них обратным напряжением. В результате на-, грузка 25 обеспечивается током в каж15 15 | у

rt t2

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1265949 дом контуре токопрохождения, циклически сменяющемся внутри периода преобразуемых ЗДС. Это позволяет использовать преобразователь при повы1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичного источника электропитания (ВИП) преимущественно при напряхсениях потребителя, превышающих 5 примерно на порядок напряжение смещения вентилей, т,е. при десяткахсотнях вольт и выше, в случае кремниевой структуры полупроводника, при повышенных токах нагрузки и одновременном обеспечении высокого качества преобразования энергии.

Цель изобретения — повышение надежности, улучшение качества преобразования энергии и расширение области 15 применения.

Ila фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема преобразователя при соединении вентильных обмоток в шестиугольную звезду; на 20 фиг. 2 — векторная диаграмма токообразующих ЭДС о ()» = 1, 12)1), или р --х импульсов выходного напряжения У,.поясняющая в фазовой плоскости принцип действия преобразователя, на фиг.35 — схема преобразователя при соединении вентильных обмоток в двух-, четырех- и восьмиугольную звезду.

Преобразователь (фиг,1), содержит двенадцатиячейковый вентильный мост 30 с двадцатью четырьмя преобразовательными элементами — вентилями 1-24, к выводам постоянного тока которого подключена нагрузка 25, а выводы переменного тока соецинены посредст- 35 вам двенадцати линий с отводами о. — 4, < -, С, — Са, вентильных обмоток фаз О, 6 и с, поделенных в каждой фазе на четыре секции с 1, 4, :4,с-4,6|, b2у b ó 5<, »<à, С,, и Са. Секции сое- 40 динены мехсду собой последовательно и топологически образуют правильную ! замкнутую шестиугольную звезду (J! =6), где JI — число линий).

Преобразователь работает следу 45 ющим образом. шенных токах нагрузки с одновременным обеспечением высокого качества преобразования энергии и повышением надежности. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Между отводами двух разных секций данной фазы, расположенных противоположно относительно центра звезды (например, между отводами б, и 6 ), образуется наибольшая разность потенциалов из общего числа Л вЂ” 1 возможных комбинаций пар отводов относительно данного. Зта наибольшая разность потенциалов образует Р -ю диагональную ЭДС (ДЗДС), под действием которой открывается соответствуюшая пара вентилей 1-24 — по одному из анодной (нечетные номера) и катодной (четные номера) их групп ° В результате нагрузка 25 обеспечивается током в каждом л,-м контуре токопрохождения, циклически сменяющемся внутри периода преобразуемых ЭДС (P=1, П, П = В/2, где П вЂ” кратность пульсации,  — число вентилей).

В частности, под действием ДЭДС

5 „ образованной между отводами 6q и

Ь,, открываются вентили 1 и 2, а остальные вентили в это время закрыты образующимся на них обратным напряжением (явление коммутации не учитывается).

Аналогичным образом формируются остальные П вЂ” 1 импульсов вьгсодного напряжения Ц,(фиг,2, показаны в виде векторов 5> при 5„ указаны номера соответствующих открытых вентилей, а также отводы, между которыми образуются действующие в данный момент

ДЗДС) .

При выполнении отводов с числом витков частей каждой- секции обмотки в соотношении sin(28 +%):sinLp=sin(390

+30) : sin 30 = ГЗ:1 при отсчете первой из них, примыкающей к вершине звезды (например., частей а„а, и > фиг. 1), устройство обеспечивает на нагрузке последовательность знакопостоянных импульсов с равными амплитудами О„ и фазовым сдвигом на 28 =27/П= (30 эл.град. относительно друг дру1

1. Многофазный преобразователь электрической энергии, содержащий электромагнитный аппарат с разделенными на секции вентильными обмотками, которые соединены между собой последовательно и топологически об-. разуют замкнутую Л -угольную звезду, и Л линий, подключенных к выводам переменного тока Л -ячейкового вен-, тильного моста, выводы постоянного тока которого образуют выхбдные выводы, отличающийся тем, о П- 72 (и;23,2 ) (C> Cg j 21> 22) 3 1265949 4 га (фиг.2), при этом Р— половина что, с целью повышения надежности, угла при вершине звезды, Э =У/П— улучшения качества преобразования половина периода огибающей выходного энергии и расширения области приме,!

П напряжения в режиме холостого хода; нения, он снабжен Л -вентильным моП вЂ” частотная кратность пульсаций 5 стом с присоединенными к нему Л лиэтого напряжения). ниями, выводы постоянного тока которо1

При иных значениях Л, т.е. при го соединены однополярно параллельно соединении вентильных обмоток в иные с выводами Л -ячейкового моста, обЛ -угольные звезды (Л =2, фиг.З; разуя Л -ячейковый вентильный мост, Л =4, фиг. 4, Л = 8, фиг.5) проте- o Л=Л + Л ), а свободные выводы Л-ликающие в устройстве процессы и обес- ний подключены к отводам, дополнипечиваемый при этом положительный тельно введенным по одному в каждую эффект аналогичны описанным. секцию вентильных обмоток, и образуют основную преобразовательную струкФормула из обр ет ения 5 туру.

2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что в него дополнительно введена аналогичная преобразовательная структура, выводы постоянного тока которой -соединены параллельно пли последовательно с выводами постоянного тока основной структуры.

З..Преобразователь по п. 2, о тл и ч а ю шийся тем, что выводы постоянного тока основной и дополнительной преобразовательных структур автономны.

1265949

Составитель Е. Мельникова

Редактор О. Юрковецкая Техред А.Кравчук Корректор М, Пожо

Заказ 5678/55 Тираж 631

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4