Двухфазный совмещенный источник напряжения с пятикратной частотой пульсации

 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в качестве низковольтного вторичного источника электропитания. Цель изобретения - улучшение качества выходного напряжения и массогабаритных показателей. Устройство содержит пять преобразовательных элементов 1 - 5 и две разноименные по фазе секции двухфазной вентильной обмотки электромагнитного аппарата, соединенные между собой через указанные преобразовательные элементы, присоединенные между соответствующими отводами и выводами секций, основные отводы от которых образуют выходные выводы. Это обеспечивает экономию массогабаритных показателей фильтров за счет повышения частотной кратности пульсаций и снижения ее уровня. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 H 02 M 7/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ.ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Qbr 0 bi bz

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4697929/07 (22) 30,05,89 (46) 07.05.91. Бюл, hk 17 (72} А.M.Ðåïèí (53) 621.314.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1487140, кл, H 02 М 7/162, 1987.

Авторское свидетельство СССР

hL 1053240, кл. Н 02 M 7/08, 1982. (54) ДВУХФАЗНЫЙ СОВМЕЩЕННЫЙ ИСТОЧНИК НАПРЯЖЕНИЯ С ПЯТИКРАТНОЙ

ЧАСТОТОЙ ПУЛЬСАЦИИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в качестве низковольтного вторичного источника Ж, 1647811 А1 электропитания. Цель изобретения — улучшение качества выходного напряжения и массогабаритных показателей. Устройство содержит пять преобразовательных элементов 1 — 5 и две разноименные по фазе секции двухфазной вентильной обмотки электромагнитного аппарата, соединенные между собой через укаэанные преобразовательные элементы, присоединенные между соответствующими отводами и выводами секций, основные отводы от которых образуют выходные выводы. Это обеспечивает экономию массогабаритных показателей фильтров за счет повышения частотной кратности пульсаций и снижения ее уровня.

2 ил.

1647811

30

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в качестве низковольтного вторичного источника электропитания (ВИП), преимущественно в . каналах многоканальных BNll, при реализации на пространственном многостержневом магнитопроводе и при требовании обеспечить сравнительно повышенную, нетрадиционную и притом нечетную частотную кратность пульсации, некратную трем (и двум) при наличии лишь двух фаз из исходных трех первичного источника переменных ЗДС, сдвинутых по фазе íà 120 эл.град.

Цель изобретения.— улучшение качества выходного напряжения и массогабаритных показателей.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема двухфазного источника постоянного напряжения; на фиг. 2 — векторная диаграмма.

В источнике(фиг. 1) двухфазная система переменных .ЭДС с фазовым сдвигом 120 зл.град реализована на двух с отводами секциях вентильной обмотки (BO) электромагнитного аппарата (ЭМА), а фазовый сдвиг

ЭДС указан двумя большими стрелками, причем для удобства отсчета витков для выводов и отводов нумерация их принята в каждой фазе от отвода, образующего соответствующий выходной вывод при выборе порядка отсчета этих отводов в обе стороны от основного из них, т.е. к концам и началам секций, кроме того, отводы во второй части (полусекции), содержащей начало секции, отмечены в каждой из них верхним штрихом.

Векторная диаграмма (фиг. 2) поясняет в фазовой плоскости принцип формирования пяти фазосдвинутых импульсов Зр(и =1,5) знакопостоянн о г о напряжения Uo, причем соотношения частей от указанных отводов и выводов секций даны для удобства относительно образующих выходные выводы отводов, и такие соотношения легко преобразуются в указанные в формуле изобретения значения, которые установлены относительно начал секций, Через В4 и W, обозначены числа суммарных витков ВО или суммарной амплитуды преобразуемых ЭДС относительно амплитудного О о и соответственно среднего Vo значения напряжения U в режиме XX.

Источник содержит преобразовательные элементы (ПЭ) 1 — 5 и двухфазную Â0

ЭМА с одной секцией в каждой фазе. При этом выходные выводы образованы основным отводом 0 секции первой и средней

I точкой 0 секции второй фаэ. Между выводом от средней точки 0 и концом az, o0paI зующим отвод от крайнего вывода первой секции, подключен ПЭ 1. ПЭ 2 и 4 присоединены разноименными электродами к началам bf и аз разных. секций, а другими электродами они присоединены к первому отводу а1 секции первой фазы и к отводу b> первой полусекции второй фазы.

Между ее концом b2 и вторым отводом а> секции первой фазы, а также между треть1 им ее отводом а21 и отводом b> второй полусекции второй фазы включены ПЭ 5 и 3.

Причем все ПЭ 1 — 5 присоединены однонаправлено относительного одного из выходных выводов.

Части секции первой фазы от конца az, . основного, nepsoro, второго и третьего отводов0,à,àj иа2, атакже от конца Ь2иотводов

Ь1, Ь1 первой и второй поаусекций второй фазы до их начал аз и соответственно bj могут быть установлены в соотношениях

25 2,148:1,148:2:0,908:0,6?8:2,2032;1,7806:

:0,4226 относительно амплитуды выходного напряжения в режиме ХХ, что, для требующихся на прак,ике действующих значений напряжения на этих секций и их частях относительно среднего значения Vo напряжения нагрузки, соответствует

1,6236:0,8677:1,5117 .0,6863:0,5125: 1,6653:

:1,3459:0,3194.

Источник работает следующим обра35 эом.

Источник (фиг. 2) при наличии лишь двух исходных ЭДС или двух секций разных фаз

ВО; т.е. лишь при гпи - 2,уЪь = 120, обесо печивает на выходе формирование пяти энакопостоянных импульсов Яд (,и =1,5) равной амплитуды и длительности, При идеализированных условиях работы (без учета потерь и пр,) длительность каждого импульса составляет 72 эл.град, и таков же угол сдвига во времени (по фазе) последующего из пяти импульсов относительно предыдущего, Возможное расширение импульсов эа счет углов коммутации вследствие перекрытия или одновременной параллельной работы разных контуров токопрохождения не учитывается.

Положение амплитудных (наибольших) значений импульсов показано(фиг. 2) в виде расположенных вдоль линии точек, оканчивающихся маленькими стрелками. Такие векторы образуют правильную пятилучевую звезду. Причем при формировании разных импульсов участвуют одни и те же части секций двухфазного источника ЭДС (ВО :С4?811 (5/л з1п360:3v312m 1,13) раза при той же его амплитуде либо снижение ее во столько же раз при одинаковом значении заданного постоянного напряжения нагрузки V< без повышения и даже при некотором 50 уменьшении суммарного числа витков ВО относительно этого Vo (в 1,04 раза или на

18,6 QT Vo). При этом число секций ВО

ЭМА), что характеризует совмещение их функций и отличает предлагаемый источник от известных с самостоятельными для каждого импульса (не совмещенными) секциями, Реализация принципа совмещения обеспечивает относительно несовмещенных существенную экономию в числе секций ВО и суммарном числе их витков, как следствие, лучшие массогабаритные и стоимостные показатели (МГСП).

Так как выходные импульсы примыкают друг к другу, то на выходе формируется энакопостоянное напряжение с пятикратной частотой переменной его составляющей при уровне ее по полному размаху относительно постоянной составляющей, равном теоретически 20,42 >.

В предлагаемом источнике обеспечена более высокая и некратная трем частотная кратность пульсации (П = 5), причем она некратна и двум несмотря на равное двум число исходных преобразуемых ЭДС, снижен в три раза уровень пульсации и увеличена в 1 7 раза частотная ее кратность при увеличенной s пять раз частоте ее относительно частоты исходных ЭДС без введения дополнительных секций ВО, частотных умножителей, фильтрокомпенсирующих устройств, уменьшено примерно в восемь раз симбатно связанное с МГСП произведение

LC значений реактивностей типичного Г-образного сглаживающего (С-фильтра, необходимое для подавления того же негативного продукта выпрямления, получен новый фазовый сдвиг токообразующих

ЭДС (72 эл.град. против 120 в известном) и увеличено их число, снижено в 1,7 раза потери мощности в отдельном ПЗ за счет уменьшения среднего значения его тока при одинаковом падении прямого напряжения, что позволяет устанавливать ПЗ уменьшенной мощности, габаритов, массы, обеспечено повышение постоян .ой составляющей напряжения нагрузки в

ЭМА, а также возможность использования устройства в качестве низковольтного ВИП (благодаря минимально возможному числу

Bn = 1) сохраняется при одновременно более высоких качественных и энергетических показателях.

Формула изобретения

Двухфазный совмещенный источник напряжения с пятикратной частотой пульсации, содержащий три преобразовательных элемента и двухфазный источник переменных ЗДС с фазовым их сдвигом 120 эл.град., причем основной отвод секции первой и средняя точка секции второй фаэ образуют выходные выводы, первый преобразовательный элемент подключен между средней точкой секции второй и концом, секции первой фаз, к началам которых присоединены по одному разноименными электродами второй и третий преобразовательные элементы, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества выходного напряжения и массогабаритных показателей, дополнительно введены четвертый и пятый преобразовательные элементы, каждая полусекция второй фазы дополнительно снабжена одним, а секция первой фазы — тремя отводами, причем первый иэ них выполнен между ее концом и основным отводом, а последовательно отсчитываемые второй и третий отводы — между этим основным отводом и ее началом, присоединенный к которому третий элемент подключен свободным электродом к дополнительному отводу второй полусекции второй фазы, конец которой совпадает с концом всей секции, и между ним и вторым дополнительным отводом секции первой фазы присоединен пятый, а между третьим ее отводом и отводом первой полусекции — четвертый преобразовательные элементы, свободный электрод второго преобразовательного элемента подключен к первому дополнительному отводу секции первой фазы, части которой от конца, основного, первого, второго и третьего дополнительных отводов, а также от конца и от дополнительных отводов первой и второй полусекций до начал секций устансолены в соотношениях

2,148:1,148;2:0,908:0,6?8:2,2032:1,?806:

:0,4226.

1647811 з

Фиа 2

Составитель 8. Горохов

Техред М,Моргентал Корректор Т, Малец

Редактор М. Бланар

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1411 Тираж 395 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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