Преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве регулируемого источника питания мощных потребителей. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение. Преобразователь, трехфазного переменного напряжения в постоянное состоит из основного 4 и дополнительного 11 трехфазны^ выпрямительных, мостов, срединенных по выходу параллельно. Диагонали переменного тока основного выпрямительного моста подключен 1э1 к вторичной обмотке 3 основного трехфазного трансформатора 1. Первичная обмотка 2 трансформатора 1 через первичные обмотки дополнительных однофазных^ трансформаторов '5 — 7 подключена к входным выводам для подключения фаз А, В, С питающей сети. Вторичные обмотки однофазных трансформаторов 5-7 включены в соответ-с-' •. -;•» -feXIО Ю 45»^ 00о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sips Н 02 М 7/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4

О

0 ф

: 00

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4797,380/07 (22) 01.03.90 (46) 30.01.92. Бюл. М4 (71) Производственное обьединение "Уралэ-нергоцветмет" (72) B.À.Áîáêîâ, В.П.Иванов и B.Н.Морковин (53) 621.314.5 (088.8) (56) Справочник по преобразовательной технике. /Под ред. И.М.Чиженко, Киев:

Техника, 1978, с. 404-406.

Руденко В,С. и др. Основы преобразовательной техники. Мл Высшая школа, 1980,,с,122.

° Авторское свидетельство СССР

М 650185, кл. Н 02 М, 7/12, 1973., Руденко B.Ñ. и др. Основы преобразовательной техники, M.: Высшая школа, 1980, с.92; .

Авторское свидетельство СССР. . М 995240, кл, Н 02 М 7/12, 1981., Авторское свидетельство СССР .

М 968880, кл. Н 02 М 7/13, 1980, „„Я „„1709480 А1 (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТРЕХФАЗНОГО

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве регулируемого источника питания мощных потребителей. Цель изобретения — повышение надежности и упрощение. Преобразователь. трехфазного переменного напряжения в постоянное состоит из основного 4 и дополнительного 11 трехфазнык выпрямительных мостов, соединенных по выходу параллельно. Диагонали переменного тока основного выпрямительного моста подключены к вторичной обмотке 3 основного трехфазного трансформатора 1.

Первичная обмотка 2 трансформатора 1 через первичные обмотки дополнительных однофазных трансформаторов 5 — 7 подключена к входным выводам для подключения, фаз А, В, С питающей сети. Вторичные обмотки однофазных трансформаторов 5 — 7 включены в соответ1709480 ствующие диагонали переменного тока выпрямительного моста 11 и эашунтированы тиристорными ключами 8 — 10 соответственно. Укаэанное вйполнение устройства позволяет исключить возможность возникновения контуров короткого замыкания и. перенапряжений на обмотках трансформаторов 5 — 7 при сбоях системы управления тиристорными ключами, количество которых минимально, кроме того, исключается источник питания дополнительных трансформаторов. 1 ил, /

Изобретение относится к преобразова- ными обмотками основного трансформатотельной технике и может быть использова- ра, а первичные обмотки соединены в "звезно для питания мощных потребителей, ду", фазные выводы которых через требующих небольшого диапазона регули- тиристорные ключи подключены к фазным рования подводимого напряжения. 5 входным выводам, а общая точка — к общему

Известны диодные вентильные преоб- входному выводу, параллельно. каждой из раэователи переменного напряжения в первичных обмоток дополнительных транспостоянное для питания мощных потреби- форматоров включены тиристорные ключи. телей, в которых регулирование выпрямлен- К недостаткам известного преобразованого напряжения производится дросселями 10 теля относятся недостаточная надежность и насыщения. сложность из-за наличия в нем двух компУказанные преобразователи имеют лектов тиристорных ключей. Входящие в низкий КПД из-за дополнительных потерь в них тиристоры образуют согласно-последоросселях насыщения и низкий коэффици- вательные цепи между входными выводами ент мощности, который пропорционален 15 вольтодобавочных трансформаторов. глубине регулирования напряжения. в системе управления тиристорными ключаИзвестен преобразователь энергии пе- ми могут привести к аварии. ременного тока в энергию постоянного то- При ложном открытии тиристорных ка, содержащий выпрямительные мосты, ключей под воздействием помех создаются объединенные в две параллельные группы 20 контуры глухого короткого замыкания испо три моста в каждой, причем в первой точника, питающего первичные обмотки

r ппе тириаторы расположены п1э одному вольтодобавочных трансформаторов. При группе ти в порядке чередования фаз в анодных пле- пропуске импульсов управления тири рсто ачах, а вовторой — в катодных плечах, вмосты ми могут возникнуть перенапряжения на обкаждой группы в порядке чередования фаз 25 мотках вольтодобавочныхтрансформаторов. включены по два тиристора в анодные и Цель изобретения — повышение надежности и упрощение преобразователя. . Данный преобразователь сложен для конструктивного исполнения, так как содер- Поставленная цель достигается тем, что жит менее шести выпрямительных мостов, 30 в преобразователь переменного напряжесоединенных через анодные, катодиые и ния в постоянное,, содержащий основной уравнительные реакторы. КПД преобразо- трехфазный выпрямительный мост, к диавателя низок из-за потерь в реакторе и раз- гонали переменного тока которого подветвленной сильноточной ошиновке. ключены вторичные обмотки основного.

Наиболее близким к предлагаемому по 35 трансформатора, а диагональ постоянного технической сущности является преабразо- тока подключена к выходным выводам, три ватель трехфазного переменного напряже- дополнительных однофазных трансформания в постоянное, содержащий .основной тора, первичные обмотки которых включены трехфазныйтрансформатор, первичныеоб- в соответствующие фазные цепи между мотки которого соединены в "трехуголь- 40 входными выводами и первичными обмотник", а вторичные — в "звезду", причеьг ками основного трансформатора, а парал- вторичные обмотки подключены кдиагона- лельно каждой из вторичных обмоток липеременноготокатрехфазноговыпрями- включены тиристорные.ключи, введен до- тельного моста, диагональ постоянного: полнительный трехфазный выпрямительтока которого подключена к выходным вы- 45 ный мост, к диагоналям переменного тока водам, и три однофазных вольтодобавочных . которого подключены выводй вторичных трансформатора, вторичные обмотки кото- обмоток дополнительных трансформаторых включены в соответствующие фазные ров, à диагональ постоянного тока подклюцепи между вход входными выводами и первич- чена к выходным- выводам параллельно

1709480 диагонали постоянного тока основного трехфазного выпрямительного моста, Повышение надежности преобразователя и уйрощение eio конструкции обусловлены тем, что в предлагаемом пре- 5 образователе исключена воэможность возникновения контуров глухого короткого замыкания и перенапряжений на обмотках дополнительных трансформаторов при сбоях системы управления тиристорами, вы- 10 прямленное напряжение на выходе преобразователя регулируется с одним ком-. плектом ключей, не требуется источник пи-, тания дополнительных трансформаторов.

На чертеже, представлена принципи- 15 альная схема трехфазного преобразователя переменного напряжения в постоянное;

Преобразователь содержит основной . трехфазный трансформатор 1, имек1щий первичную обмотку 2 и вторичную обмотку 20

3, к которой подключен неуправляемый диодный выпрямительный. мост 4, входы постоянного тока которого являются выходами преобразователя; В каждую фазу преобразователя между входными вывода;. 25 ми переменного тока.и первичными обмотками 2 трансформатора 1 включены первичные обмотки дополнительных однофазных трансформаторов 5, 6 и 7. Вторичные обмотки трансформаторов 5, 6 и 7 30 соединены в "звезду" или в "треугольник" и зашунтированы тиристорными ключами 8, 9 и 10 соответственно. К вторичным обмоткам трансформаторов 5, 6, и 7 подключен дополнительный, неуправляемый диодный 35 выпрямительный мост 11. Однофазные

-трансформаторы 5, 6 и.7 могут быть заменены одним трехфазным трансформатором.

Преобразователь работает следующим образом. 40 . При включении тиристорных ключей 8, 9 и 10 все напряжение сети прикладывается к первичной обмотке 2 трансформатора 1.

Дополнительный выпрямительный,мост 11 не работает, так как напряжение на его ди- 45 агонали отсутствует. Выпрямленное напряжение 0 о на выходе преобразователя равно:

Udо = К0гф, где К вЂ” коэффициент схемы, выпрямления; 50

0гф- фазное напряжение вторичной обмотки основного трансформатора.

Фазное напряжение сети Оо.ф,, прикла- дываемое к первичной обмотке 2 трансфбрматора 1, равно:

Ооо

U<.ф.= 0 ф- К1 0гф- Kq

I ! где 01ф — фазное напряжение первичной обмотки основного трансформатора;

K — коэффициент трансформации основного трансформатора.

При закрытых тиристорных ключах 8, 9 и. 10 напряжение сети прикладывается к последовательно включенным первичным об- моткам основного 1 и дополнительных 5, 6 и 7 трансформаторов.

U„4,. = 014, +01ф1, I где 01ф,0 ф — фазные напряжения первич- . ных обмоток основного и дополнительных трансформаторов.

Основной 4 и дополнительный 11 выл прямительные мосты включены параллельно, следовательно, выпрямленное напряжение 0д равно:

Ud = К0гф = К0гф". где 0гф, 0гф — фазные напряжения вторичных офмоток основного и дополнительных трансформаторов.

Фазное напряжение сети можно выразить как

Uc.ф. = К Огф + Кг0гф Kt — + Кг —, и 4 1М где Кг — коэффициент трансформации дополнител ь н ых трансформаторов.

При неизменном напряжении сети

0 Ua 0

K) о =К1 +Кг

К К К, Отсюда

Kl Udo

К1+Кг

Из последнего выражения следует, что при закрытых тйристорных кЛючах напряжение на выходе преобразователя, уменьшается на величину, определяемую коэффициентом трансформации дополнительных трансформаторов. Изменяя время открытого состояния тиристорных ключей, шунтирующих вторичные обмотки дополнительных трансформаторов, можно плавно регулировать напряжение на выходе преобразователя от Ud до Ud,.

Таким образом, выпрямленное напря-жение на выходе предлагаемого преобразо- . вателя регулируется одним комплектом тиристорных ключей. Вторичные обмотки дополнительных трансформаторов постоянно замкнуты на нагрузку через Диоднь|й выпрямительный мост, поэтому аварийные перенапряжения на них не возникают, не требуется источник питания дополнительных трансформаторов.

Диапазон регулирования выпрямленного напряжения преобразователя задается выбором коэффициента трансформации Кг дополнительных трансформаторов:

04о Ua

K2= !!!.

1709480

Составитель Г.Богданова

Техред М. Моргентал Корректор Т,Палий

Редактор А.Лежнйна

Заказ 434 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, 101

Диапазон регулирования напряжения для мощных электролизных нагрузок.составляет единицы процентов..

Предлагаемый преобразователь обес- печивает простое и надежное регулирование напряжения практически без уменьшения коэффициента сдвига (eos ф и коэффициента искажения по. сравнению с неуправляемыми, выпрямителями.

Формула изобретения

Преобразователь трехфазного переменного1напряжеиия в постоянное, содержащий основной трехфазный трансформатор, основной трехфазный выпрямительный мост, к диагоналям переменного токе которого подключены вторичные обмотки основного трансформатора, а диагональ постоянного тока подключена к выходным выводам, и три дополнительных однофаз.ных трансформатора, первичные обмотки которых включены в соответствующие фазные цепи между входными выводами и

5 первичными обмотками основного трансформатора, а параллельно каждой из вторичных обмоток включены тиристорные ключи, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения, он

10 снабжен дополмительным трехфаэным выпрямительным мостом, к диагоналям переменного тока которого подключены выводы вторичных обмоток указанных дополнительных трансформаторов, а диагональ AQCT0$lk15 ного тока подключена к выходным выводам параллельно диагЬнали постоянного тока основного трехфазного выпрямительного моста.