Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

Использование: изобретение предназначено для расширения регулировочных возможностей и улучшения энергетических показателей преобразователя переменного напряжения в постоянное. Сущность изобретения: устройство состоит из двух трехфазных трансформаторов 1,2с двумя группами согласно-последовательно включенных вторичных обмоток, уравнительного реактора 3, трехпозиционного переключателя 13 и двух шестивентильных групп, включающих вентили 14-19 и 20-25. Уравнительный реактор 3 выполнен в виде трансформатора , трехфазная первичная обмотка которого соединена через переключатель 13с питающей сетью и выполнена со сдвигом на 30 эл.град. по отношению к первичным обмоткам трансформаторов 1, 2. Вторичная обмотка реактора выполнена в виде шестифазной звезды, нулевая точка которой образует один из выходных выводов , а ее свободные выводы подключены к общим точкам соединения соответствующих согласно последовательных пар вторичных обмоток трансформаторов. Свободные выводы вторичных обмоток через соответствующие вентили 14-25 подключены к другому выходному выводу. Указанное выполнение устройства с учетом использования трехпозиционного переключателя 13 обеспечивает трехступенчатый режим регулирования выходного напряжения и двенадцатипульсный режим выпрямления с увеличенным значением выходного напряжения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. сл с

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (siis Н 02 M 7/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4860356/07 (22).20.08.90 (46) 07.09.92. Бюл. М 33 (71) Научно-производственное объединение силовой электроники (72) В.Н.Филатов (56) 1. Авторское свидетельство СССР .

М 920995, кл. Н 02 М 7/08, 1980.

2, Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 782089, кл. Н 02 M 7/08, 1978.

3. Ш.М.Размадзе. Преобразовательные схемы и системы. Изд. "Высшая школа", M., 1967, с. 62, рис, 1.31, с. 185. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Использование: изобретение предназначено для расширения регулировочных воэможностей и улучшения энергетических показателей преобразователя переменного напряжения в постоянное. Сущность изобретения: устройство состоит из двух трехфазных трансформаторов 1, 2 с двумя группами согласно-последовательно включенных вторичных обмоток, уравнительного реактора 3, трехпозиционного переключаИзобретение относится к преобразовательной технике может быть использовано в выпрямительных агрегатах, применяемых в гальванике, электросварке, зарядке аккумуляторов и т.д.

Известны однотактные многофазные преобразователи переменного напряжения в постоянное, содержащие два трехфазных трансформатора, первичная трехфазная обмотка каждого из которых соединена с входными выводами для подключения

„„Я „, 1760613 Al теля 13 и двух шестивентильных групп, включающих вентили 14-19 и 20-25. Уравнительный реактор 3 выполнен в виде трансформатора, трехфазная первичная обмотка которого соединена через переключатель

13 с питающей сетью и выполнена со сдвигом на 30 эл.град. по отношению к первичным обмоткам трансформаторов 1, 2, Вторичная обмотка реактора выполнена в виде шестифазной звезды, нулевая точка которой образует один из выходных выводов. а ее свободные выводы подключены к общим точкам соединения соответствующих согласно последовательных пар вторичных обмоток трансформаторов.

Свободные выводы вторичных обмоток через соответствующие вентили 14-25 подключены к другому выходному выводу, Указанное выполнение устройства с учетом использования трехпозиционного переключателя 13 обеспечивает трехступенчатый режим регулирования выходного напряжения и двенадцатипульсный режим выпрямления с увеличенным значением выходного напряжения. 1 з,п, ф-лы, 3 ил, трехфазной питающей сети, а их вторичные

О обмотки выполнены в каждой фазе в виде согласно-последовательно включенныx пар обмоток, подключенных свободными вывоЪ дами через вентили шестивентильных групп ! у к одному из выходных зажимов преобразователя, а общие точки соединения указанных пар вторичных обмоток подключены непосредственно или через уравнительные реакторы ко второму выходному зажиму преобразователя. Различные их л1одифика1760613

10

30 ции отличаются схемами соединения первичных обмоток и вторичных обмоток с вентильными блоками и уравнительным реактором.

Прототипом изобретения является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий два основных трехфазных трансформатора, первичная трехфазная обмотка каждого из которых соединена с выходными выводами для подключения трехфазной питающей сети, а его вторичная обмотка выполнена в каждой фаэек в виде согласно-последовательно включенных пары обмоток, свободные выводы которых через соответствующие вентили шестивентильной группы соединены с одним из выходных выводов для подключения .нагрузки, а общие точки соединения указанных пар вторичной обмотки каждого из трансформаторов через трехфазный уравнительный реактор подключены к другому выходному выводу преобразователя, За счет наличия двух трехфазных уравнительных реакторов преобразователь обеспечивает параллельную работу и шестипульсный режим выпрямления в трижды двухфазном режиме с выходным напряжениемя

О О=0,902, Недостатком прототипа являются низкие энергетические показатели, уровень выходного напряжения.

Цель изобретения — повышение уровня выходного напряжения и улучшение энергетических показателей.

Поставленная цель достигается тем, что в известном преооразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем два основных трехфаэных трансформатора, первичная обмотка каждого из которых соединена с входными выводами для подключения трехфазной питающей сети, а его вторичная обмотка выполнена в каждой фазе в виде согласно-последовательно включенных пары обмоток, свободные выводы которых через соответствующие вентили шестивентильной группы соединены с одним из выходных выводов для подключения нагрузки, а общие точки соединения указанных пар вторичной обмотки каждого из трансформаторов через трехфазный уравнительный реактор подключены к другому выходному выводу, укаэанный уравнительный реактор выполнен в виде шестифаэного вольтодобавочного трансформатора, трехфазная первичная обмотка которого соедииена с входными выводами и выполнена со сдвигом на тридцать электрических градусов относительно первичных обмоток основных трансформаторов, а его шестифазная вторичная. обмотка подключена к общим точкам соединения указанных пар вторичных обмоток основных трансформаторов, смежных по фазам. При этом между входными выводами и первичной обмоткой вольтодобавочного трансформатора дополнительно введен трехпоэиционный переключатель, первая группа контактов которого соединена с входными выводами для подключения питающей сети, вторая — выполнена обеспечивающей закорачивание первичных обмоток вольтодобавочного трансформатора, а третья— выполнена обеспечивающей разомкнутое состояние переключателя.

Предлагаемое выполнение уравнитель-. ного реактора в виде вольтодобавочного трансформатора обеспечивает повышение уровня выходного напряжения и снижение его пульсности. Сравнение заявляемоготехнического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна". При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение GT прототипа, не были выявленыи, и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия".

На фиг.1 показана принципиальная схема предлагаемого преобразователя переменного напряжения в постоянное; на фиг,2, За, б, в, г — приведены диаграммы токов и напряжений, характеризующих его работу.

Преобразователь содержит трансформаторы 1, 2, 3 с обмотками 4-12, переключатель 13 и вентили 14-25.

Первичные обмотки 4 и 5 основных трансформаторов 1 и 2 соединены в треугольники. Их вторичные обмотки 7, 8 и 9, 10 соединены между собой софазно-последовательно и подключены через две группы вентилей 14-19 и 20-25 к одному из выходных зажимов и через смежные по фазе вторичные обмотки 11 и 12 вольтодобавочного трансформатора 3 ко второму выходному зажиму преобразователя, При этом первичная обмотка 6 вольтодобавочного трансформатора 3 соединена в звезду и снабжена трехпозиционным переключателем, одна группа неподвижных контактов i подключена к входным. зажимам, другая И вЂ” к смежным концам и фазам обмотки, третья Н1— свободна.

Соотношение фаэных вторичных напряжений трансформатора 3 относительно 1. 2 задано равным:

О 011,12 011.12 SiA 15

011,12—

07,8 09,18 з)п 75О

1760613

20

При подаче сетевого напряжения на вход преобразователя (и на входы трансформаторов 1, 2, 3), на вторичных обмотках

7, 8 и 9, 10 формируются две идентичные трехфазные системы напряжений (см. фиг.2)

07Ф=0ВФ=09Ф=010Ф.

При положении i переключателя 13 (см, фиг.1) формируется шестифазная система напряжений и на вторичных обмотках вольтодобавочного трансформатора 3 с величиsin 15 ной 011Ф = 012 = 07Ф 0,260Ф и

sin 75 фазовым сдвигом в 30 j относительно систем напряжений на выходах трансформаторов 1, 2.

За счет геометрического сложения смежных по фазе напряжений софазных пар вторичных обмоток основных трансформаторов 1, 2 с вольтодобавочными обмотками трансформатора 3, на концах вторичных обмоток трансформаторов 1, 2 формируется относительно нулевой точки (и плюсового вывода) трансформатора 3 двенадцатифазная система напряжений, которая с помощью двух групп вентилей 14-19 и 20-25 выпрямляется в двенадцатипульсное напряжение Ua=1,460Ф (см. фиг.2, За). Зэ счет реактансов трансформаторов преобразователь можйт переходить и в дважды шести-. фазный режим выпрямления с Ud =1,4107Ф, При положении III переключателя 13 первичные обмотки вольтодобавочного трансформатора 3 (а, соответственно и вторичные) оказываются закороченными и обеспечивается простая параллельная работа двух шестипульсных преобразователей по схеме шестифазнэя звезда с нулевым выводом с выходным напряжением

0д=1,3507ф (см. фиг,2, Зв).

При положении II переключателя 13, первичнце обмотки вольтодобавочного трансформатора оказываются разомкнутыми, по ним не протекает никакого тока и его вторичные обмотки ведут себя кэк трехфазный уравнительный реактор, обеспечивая выравнивание мгновенных значений напряжений между общими выводами вторичных обмоток трансформатора 7. То-есть преобразователь работает в режиме шестифазной звезды с трехфазным уравнительным реактороМ при параллельной работе двух таких блоков и с выходными напряжением

Ud = 0,907ф (см. фиг,2, Зг).

Таким образом, за счет снабжения трехфазного уравнительного реактора первичными обмотками обеспечивается двенадцатипульсный режим выпрямления с увеличением более чем в 1,5 раза выходного напряжения, а за счет трехпозиционного переключателя обеспечивается трехступенчатый режим регулирования выходного напряжения. При этом можно обеспечить и конструктивную простату преобразователя путем выполнении вторичных обмоток вольтодобавочного трансформатора одновитковыми в виде шинопроводов, проходящими внутри трех торов-магнитопроводов с первичными обмотками, Естественно, что вентили 14-25 могут быть выполнены как неуправляемыми, так и управляемыми.

Формула изобретения

1. Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий два основных трехфазных трансформатора, первичная трехфазная обмотка каждого из которых соединена с входными выводами для подключения трехфазной питающей сети, а его вторичная обмотка выполнена в каждой фазе s виде согласно-последовательно включенных пары обмоток, свободные выводы которых через соответствующие вентили шестивентильной группы соединены с одним из выходных выводов для подключения нагрузки, э общие точки соединения указанных пар вторичной обмотки каждого из трансформаторов через трехфазный уравнительный реактор подключены к другому выходному выводу, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения уровня выходного напряжения и улучшения энергетических показателей, указанный уравнительный реактор выполнен в виде шестифазного вольтодобавочного трансформатора, трехфазная первичная обмотка которого соединена с входными выводами и выполнена со сдвигом на тридцать электрических градусов относительно первичных обмоток основных трансформаторов, а его шестифазная вторичная обмотка подключена к общим точкам соединения указанных пэр вторичных Обмоток основных трансформаторов, смежных по фазам.

2. Преобразователь по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что между входными выводами и первичной обмоткой вольтодобавочного трансформатора дополнительно введен трехпозиционный переключатель, первая группа контактов которого соединена с входными выводами для подключения питающей сети, вторая — выполнена обеспечивающей закорачивание первичных обмоток вольтодобавочного трансформатора, а третья — выполнена обеспечивающей разомкнутое состояние переключателя.

1760613

1760613

4/гз -!/

Фи8. 3

Составитель В.Филатов

Редактор М,Стрельникова Техред М.Моргентал "оРРе"тоР О.Густи

Заказ 3191 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,уд. Гагарина,101