Преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное

 

ОП ИСАКИЙ

И ЗОВРЕТЕЙ ИЯ

К АВТОРСКРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 7()5621

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 13,06.77 (21) 2496534/24-07 с присоединением заявки РЙ (23) П риоритет (51) М. Кл.

Н 02 М 7/06

Ркудерстввввй комитет

СССР до делам изобретений и отхрмтий

Опубликоваио25,12,79, Бюллетень %47 (53) УДК62,31 . .6 (088.8 ) Дата опубликования описания 30,12,79 (72) Автор . изобретения

В. Н. Филатов (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТРЕХФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может быть применено в устройствах преобразования трехфазного переменного напряжения в низковольтное постоянное с малым уровнем пульсации, Известны двенадцатиимпульсные пре образователи переменного напряжения в постоянное, выполненные на основе трехфазного трансформатора с двумя вторичными обмотками, соединенными в звезды, нулевые точки которых образуют зажимы устройства, а между свободными концами одной из вторичных обмоток и отпайками в 1.о рой вторичной обмотки подключены две груп« пы выпрямительных вентилей по шесть вентилей в каждой. При этом схемы подключения вентилей в каждой группе могут быть различными, в зависимости от конкретных требований ГЩ2),Ы, . Применительно к двенадцатиимпульсным. преобразователям с низковольтным выпрямленным напряжением известны схемы, в которых каждая из 2-х групп вен тилей соединяется в замкнутое кольцо, обшие аноды и обшие катоды которых подключены, соответсгвенно, между свободными концами и отпайками разных вторичных обмоток трансформатора.

Недостатком известной схемы является плохое использование вентилей по току вследствие ограниченного 30 эл, градусами угла проводимости вентилей, что приводит к завышению не только ус-!

О тановленной мощности вентилей, но и габаритов и установленной мощности силового трансформатора. Применение же уравнительных реакторов в них сказыва15 ется достаточно сложным: реактор должен иметь как минимум шесть обмоток с отпайками, находящимися на одном магнитопроводе.

Наиболее близким к описываемому устройству является преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный трансформатор с двумя имеюшими отпайками вторичнымн обмотками, каждая из которых соедине3 705 на в звезду, подключенную своей обшей точкой к одному иэ выходных выводов и три группы вентилей, одна из которых состоит иэ шести вентилей, соединенных в замкнутое кольцо, а каждая из двух других имеет по .три вентиля.

Однако, ато устройство обладает тем же недостатком, а именно плохими мас со-габаритными показателями.

Целью изобретения является улучше 1О ние массо-габаритных показателей, Для атого в преобразователе трехфаэ ного переменного напряжения в постоян ное, содержащем..трехфазный трансфор матор с двумя име1ощими отпайками вто- 35 ричными обмотками, каждая из которых соединена в звезду, подклюЧенную своей общей точкой к одному из выходных вы водов и три группы вентилей, одна иэ, которых состоит иэ шести вентилей, сое 20 диненных в замкнутое кольцо, а каждая из dayx других - по три вентиля,-шести вентильная группа включена своими об шими анодами и катодами между отпайками соответствующих вторичных обмоток, а вентили каждой из двух других групп соединень1 в звезду, концы которой подключены к соответствующим концам од ной вторичной обмотки, а общая точкак общей точке другой вторичной обмотки через уравнительный реактор.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 приведена векторная диаграм ма напряжений, характеризуюших работу устройства.

Преобразователь содержит трансформатор 1 с вторичными обмотками 2, 3, вентили 4: 15 уравнительный реактор 16 с обмотками 17, 18. Вторичные обмотки

2, 3 трансформатора 1 соединены в две прямые звезды, нулевые точки которых образуют выходные зажимы устрой ства. Отпайки вторичных обмоток 2 и 3 .йодключены соответственно к обшим катодам вентилей 5 и 6, 7 и 8, 9 и 4:и общим анодом этих же вентилей 4 и 5, 6 и 7, 8 и 9, замкнутых между собой в. кольцо. Между свободными концами каж50 дой из атих вторичных обмоток и нуле вой точкой смежной обмотки подключены вентили 10, 11, 12 и 13, 14, 15 через магнитосвязанные обмотки 18 и

17 уравнительного реактора 16.

Преобразователь работает следующим образом.

Вентили 4-9 обеспечивают выпрямле ние разности фазовых напряжений секций

621 4, вторичных обмоток трансформатора 2

3 по шестиимпульсной схеме выпрямле ния с проводимостью вентилей по 60 ал, град. в соответствии с заданной очередностью чередования фаэ питающего напря жения. Вентили 10 12 и 13-15 обеспечивают выпрямление полных фазовых на пряжений вторичных обмоток 2 и 3 по дважды трехфаэной схеме с уравнитель ным реактором l6 и с углом проводи мости этих вентилей по 120 эл.градусов.

Благодаря тому, что обмотки 17, 18 уравнительного реактора подключены не только между трехфазными выпрямитель ными группами 2, 10-;12 и 3, 13- .15, но и, соответственно, между ними и вь прямительной группой 2, 3, 4 .9, обеспечиваются условия независимой параллель ной работы на обшую нагрузку двух шестиимпульсных выпрямителей, один иэ ко торых выпрямляет разность фазовых, т.е, "линейные напряжения, а другой - фаэовые напряжения. Следовательно, на выходе преобразователя мы имеем результиру о шее двенадцатиимпульсное напряжение.

Для согласования выпрямленных шестиимпульсных напряжений двух выпрямительных групп, соотношение витков в каждой из фазных вторичных обмоток, к числу . витков в секциях атих обмоток, подключенных к нулевым точкам берут равным

1,155 A/1, что обеспечивает равенст во, по абсолютному значению полных фазовых напряжений линейным напряжениям на отпайках вторичных обмоток трансформатора (см. фиг. 2).

Поскольку установленная мощность уравнительного реактора в обычной дважды трехфаэной схеме составляет пример» но 7% от мощности выпрямителя, то применительно к. предлагаемому преобразователю с двенадцатиимпульсным выпря-. мителем мощность уравнительного реактора составляет 7% уже только от половинной мощности преобразователя, что равнозначно 3,5% от его полной мощности.

Однако ато относительное (кажущееся) увеличение установленной мошности оборудования и усложнение схемы преобразователя обеспечивает значительное повышение коэффициента использования вентилей по току эа счет увеличения их угла проводимости до 60 эл. град, для одной группы вентилей, и до 120 эл, град. для другой группы вентилей, что на лрактике приводит к снижению установленной мощности. вентилей на 10-:207о.

20 фиг.1

Составитель Л. Устинкина

Техред О. Андрейко Корректор В. Бутяга

Редактор О. Волков

Заказ 8050/61 . Тираж 857 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и„. открытий

113035, Москваэ Н-35э Раушская наб., p. 4/5

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

5 705

Аналогичное снижение установленной мош ности и габаритов происходит и у транс форма тора, поскольку соответственно, улучшается форма тока и в его вторичных обмотках - .обеспечивается снижение эффективного значения протекаюшего то ка при неизменном среднем значении.

Особенно аффективно применение предлагаемой схемы преобразователя для низ ковольтных сильноточных источников питания, применяемых в гальванике, электро лизе, мощных зарядных устройствах, и т.д., в которых превуалируют массоеаба ритные показатели вентилей по отношению к массо-габаритным показателям трансфор-15 матора.

Формула изобретения

Преобразователь трехфазного перемен ного напряжения в постоянное, содержа ший трехфазный трансформатор с двумя имеющими отпайки вторичными обмотка

25 ми, каждая .из которых соединена в звез621 6 лу, подключенную своей обшей точкой к одному из выходных выводов и три группы вентилей, одна из которых состоит из шести вентилей, соединенных в замкнутое кольцо, а каждая из двух - по три вен- тиля, о т л и Ч а ю m и и с я тем, что, с целью улучшен ия массо-габаритных показателей, шестнвентильная группа включена своими общими анодами и ка тодами между oT íàéêàìè соответствую ших вторичных обмоток, а вентили хаж дой из двух других групп соединены в

:звезду, концы которой подключены к со ответствующим концам одной вторичной обмотки, а обшая точка - к обшей точке другой вторичной обмотки через уравни тельный реактор, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

М 265254 кл. Н 02 И 7/12 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Ию 523469, кл. Н 02 М 7/12, 1976.

; 3. Авторское свидетельство СССР

% 471643, кл. Н 02 M 7/12,