Полупроводниковый преобразователь рода тока
Изобретение относится к силовой преобразовательной технике. Его целью является повышение КПД за счет снижения вихревых потерь. Устр-во содержит четное число полупроводниковых пластин 1 с попарно противоположным направлением постоянного тока, которые расположены в зазоре магнитной системы каждой фазы. Пластины 1 секционированы и пары секционированных электродов с помощью проводников 6 и 7 соединены с первичными обмотками 8 трансформаторов, вторичные обмотки которых последовательно соединены с обмотками 4 и 5 возбуждения магнитной системы. Общий магнитный поток в зазоре магнитной системы каждой фазы индуцирует в пластинах ЭДС Холла и вихревую ЭДС. Направление ЭДС Холла в пластинах с противоположным направлением постоянного тока также противоположно . Направление вихревой ЭДС во всех пластинах одной фазы одинаково. Встречное включение первичных обмоток 8 трансформатора для пластин с противоположным направлением постоянного тока обеспечивает суммирование ЭДС Холла и взаимную компенсацию вихревых ЭДС для всех пластин каждой фазы. 1 ил. ел С
СОЮЗ СОВЕ ГСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (si)s Н 02 M 7/44
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1265950 (21) 4737399/07 (22) 13.09.89 (46) 07.12.91, Бюл. М 45
P1) Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г.M.Êðæèжановс кого (72) С.Е.Дворчик, M.Â.Çóñìàí, А.Я.Свижер и Б.М.Фельдман (53) 621.314.572(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 1265950, кл. Н 02 М 7/44, 1984, (54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РОДА ТОКА (57) Изобретение относится к силовой преобразовательной технике. Его целью является повышение КПД за счет снижения вихревых потерь. Устр-во содержит четное число полупроводниковых пластин 1 с Roпарно противоположным направлением постоянного тока; которые расположены в
Изобретение относится к преобразовательной технике, может быть использовано в преобразователях постоянного тока в переменный, выпрямителях, в качестве компенсатора реактивной мощности- и является усовершенствованием устройства, описанного в авт, св, М 1265950.
Целью изобретения является повышение КПД преобразователя рода тока за счет снижения вихревых потерь.
На чертеже изображена схема двухфазного варианта предлагаемого преобразователя рода тока.
„„. Ж ÄÄ 1697229А2 зазоре магнитной системы каждой фазы.
Пластины 1 секционированы и пары секционированных электродов с помощью проводников 6 и 7 соединены с первичными обмотками 8 трансформаторов, вторичные обмотки которых последовательно соединены с обмотками 4 и 5 возбуждения магнитной системы. Общий магнитный поток в зазоре магнитной системы каждой фазы индуцирует в пластинах ЭДС Холла и вихревую ЭДС. Направление ЭДС Холла в пластинах с противоположным направлением постоянного тока также противоположно. Направление вихревой ЭДС во всех пластинах одной фазы одинаково. Встречное включение первичных обмоток 8 трансформатора для пластин с противоположным направлением постоянного тока обеспечивает суммирование ЭДС Холла и взаимную компенсацию вихревых ЭДС для всех пластин каждой фазы, 1 ил.
Полупроводниковые пластины 1 размещены под полюсом 2 в зазоре магнитной системы 3 каждой фазы с обмотками 4 и 5 возбуждения с числом витков@/ и Wg соответственно. Указанные пластины секционированы. Пары секционированных электродов подводящими проводниками 6 и 7 соединены с первичными обмотками 8 трансформаторов 9 с магнитопроводами и вторичными обмотками 10. Точками отмечены, например, начала обмоток, вертикальные стрелки возле обмоток 4 и 5 показывают направления ампер-витков в некоторый момент времени, горизонтальные стрелки — ЭДС Холла еу и I697229 компоненты напряженности вихревого поля Еу
Верхние и нижние пластины 1 каждой фазы показаны с противоположными направлениями постоянного тока, обе пластины пронизываются знакопеременным магнитным полем В. В результате на боковых электродах пластин наводится полезная ЭДС Холла су, направленная, в пластинах пары в противоположные стороны, Знакопеременное магнитное поле В, кроме того, в соответствии с уравнением Максвелла r Ома у =: o Е приводит к появлению в ! каждой пластине замкнутых вихревых токов, соответствующих компонентам электрического поля Ехв и Еув, Плотность вихревых токов нарастает к краям пластины. Полупроводниковый преобразователь проектируется из условий, чтобы размеры полупроводниковых пластин были меньше эквивалентной глубины проникновения поля в вещество пластин на частоте преобразования. В этом случае вихревые потери в пластинах от тока оказываются малыми, и магнитное поле, вызванное вихревыми таками, пренебрежимо малс по сравнению с магнитным полем системы возбуждения, Однако наличие боковых секционированных электродов пластин, ссединенных подводящими проводниками 6 л 7 с первичными обмотками 8, создает возможность замыкания вихревых токов нэ только в пределах полупроводниковой пластины, но и во внешних электропровсдящих цепях, что эквивалентно повышению электропроводности внешних границ пластин и может привести к увеличению вихревых токов, росту вихревых потерь и снижению КПД преобразователя. Степен ухудшения параметров преобразователя определяется соотношением внешнего сопротивления, замыкающего электроды, и внутреннего сопротивлении пластин между теми же электродами. Напряжения компонент электрического поля Ех и Еу не зависят от направления постоянного тока пластин, поэтому изображенная на чертеже KoMAoH8HT3 Еу которая приводит к замыкав 5 нию вихревых токов во внешних цепях, в обеих пластинах направлена в одну сторону, Встречное напряжение ЭДС Холла еу и согласное направление компонент вихревого поля Еу позволяют, подключив против 10 воположные электроды разных пластин из пары на потенциально разделенные первичные обмотки трансформатора 9, просуммировать токи, вызванные ЭДС Холла еу, и компенсировать токи, вызванные компонентой напряженности Еу во внешних цев пях, в данном случае в первичных обмотках трансформаторов. При этом во вторичных цепях трансформаторов, т.е, в цепях обмоток 4 и 5. возбуждения, токи вихревой ком20 поченты Еу не проявляются совсем. в Предлагаемые меры целесообразно использовать, когда сопротивление цепей, замыкающих электроды Холла, превышает внутреннее сопротивление полупроводниковой пластины не более чем в 10 раэ. В этих случаях выигрыш в повышении КПД оказывается существенным, Формула изобретения Полупроводниковый преобразователь З0 рода тока по авт.св, М 1265950, о т л и ч а юшийся тем, что," целью повышения КПД . за счет снижения вихревых потерь, в зазоре магнитной системы каждой фазы преобразователя размещено четное число З5 полупроводниковых пластин с попарно противоположным направлением постоянного тока вдоль указанных пластин, секционированные электроды на боковых поверхностях первых и вторых пластин па40 ры подсоединены соответственно к первым и вторым группам потенциально разделенных первичных обмоток транс-форматоров, первые и вторые группы обмоток включены встречно для вихревой 45 компоненты ЭДС, 10 10 Составитель Т.Мыцык Редактор Т,Юрчикова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н.Король Заказ 4314 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1О1
