Трехфазный преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

Совхоз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ р1172978 1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 271277 (21) 2560921/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 2504.80. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 2504.80 (51)М, КЛ.2

Н 02 М 7/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314. .632(088.8) (72) Автор изобретения

Ю.С. Игольников (71) Заявитель (54) ТРЕХФАЗНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти применение для питания потребителей постоянного тока.

Известны преобразователи переменного напряжения в постоянное, у которых первичные обмотки силового трансформатора соединены в треугольник, а напряжение регулируется с помощью встречно-параллельно соединенных тиристоров,. включенных к обмоткам треугольника (1).

Недостатком таких преобразователей является то, что сглаживающий дроссель может быть включен только в цепь 15 нагрузки неуптзавляемого вЫпрямителя, связанную с сильноточной вторичной обмоткой трансформатора, Кроме того, такое включение дросселя не позволяет испольэовать его для огра- 2g ничения тока намагничивания, вызванного несимметрией управляющих импульсов.

Наиболее близким по те.-::.нкческой с:, щности . : изобр гению лвляется трех-25 фазный преобразова-.ель переменного напряжения в постояв.:o-= з содержа щий трансформатор, к трехфаэной вторичной обмотке которого подключен неуправляемый выпрямитель, а к каждойзО фазе трехфаэной первичной обмотки подключена общая точка цепочки кз двух управляемых вентилей, причем одноименные электроды .одних управляемых вентилей всех фаэ объединены и их общая точка подключена к первому концу сглаживающего дросселя (2) .

Однако такое устройство является неработоспособным при соединении первичных обмоток трансформатора в треугольник, в связи с чем не могут быть реализованы преимущества включения сглаживающего дросселя на первичной стороне, а именно повышение КПД и ограничения тока намагничивания при соединении первичной обмотки трансформатора в треугольник.

Для повышения КПД и ограничения тока намагничивания при соединении первичной обмотки трансформатора в трехфазный преобразователь переменного нап яжения в постоянное, содержащий трансформатор, к трехфазной вторичной обмотке которого подключен неуправляемый выпрямитель, а к каждой фазе трехфазной первичной обмотки подключена общая точка цепочки из двух управляемых вентилей, причем одноименные электроды одних управ729781 ляемых вентилей всех фаз объединены и их общая точка подключена к первому концу сглаживающего дросселя, введены по числу фаз дополнительные управляемые вентили, подключенные, каждый, согласно- последовательно к силовым электродам других управляемых вентилей, причем свободные силовые электроды дополнительных управляемых вентилей объединены, их общая точка подключена ко второ му концу сглаживающего дросселя, а точки соединения соответствующих оснонных и дополнительных управляемых вентилей образуют входные ныводы для подключения питающей сети, На фиг. 1 дана схема преобразователя; на фиг. 2 а и 6 — показаны диаграммы линейных напряжений на первичной обмотке трансформатора и токов проходящих через управляемые вентили.

20

Схема содержит трехфазный трансформатор 1 с первичными обмотками

2, соединенными в треугольник, и вторичными обмотками 3, которые могут быть соединены в треугольник, звезду и др. В качестве управляемых вентилей как основных, так и дополнительных, используются тиристоры

4 — 12. A В С вЂ” входные выводы пи- ЗО тающей сети, а A B С вЂ” выводы первичной обмотки.

Согласно и последовательно с тиристорами 4 и 7, 5 и 8, 6 и 9 включены дополнительные тиристоры сост- 35 ветственно 10, 11, 12. К выводам А, В, С подключены соответственно

/ общие точки соединения тиристоров

4 и 7, 5 и 8, 6 и 9, а выводы A В С питающей. сети — к общим точкам соединения тиристоров 7 и 10, 8 и 11, 9 и

12.

Сглаживающий дроссель 13 подключен к выходу моста, образованного тиристорами 4 — 12. Вторичные обмотки

3, соединенные, например, тоже н 45 треугольник, подключены ко. входу неуправляемого моста на диодах 14

19, к выходу которого включена нагрузка 20. В установившемся режиме коммутация тока тиристорами происходит в 50 соответствии с заданным углом регулирования -и мгновенными значениями линейных напряжений питающей сети (см. фиг. 2a).

Рассмотрим работу схемы, начиная 55 с момента времени t1, когда ток проводят фазы A и В. При этом цепь прохождения тока будет следующая: фаза

A питающей сети, тиристор 7, обмотка A В треугольника 2, тиристор 5, сглаживающий дроссель 13, тиристор

11, фаза В питающей .сети. Соответственно проходит ток и во вторичных обмотках 3 трансформатора, дйодах и нагрузке: зажим а, диод 14, нагрузка 20, диод 18, зажим в, В момент времени включаются тиристоры б и 12 и происходит коммутация тока с тиристоров 5 и 11 на тиристоры б и 12. При этом вступает в работу фаза . С питающей сети, и ток будет проходить по цепи: фаза A питающей сети, тиристор 7, зажим A первичной обмотки, зажим

С, тиристор 6, сглаживающий.дросt сель 13, тиристор 12, фаза С. В момент времени включается тиристор

8, и ток будет проходить от фазы В, тиристор 8, выводы В и E первичной обмотки, тиристор б, сглаживающий дроссель 13 тиристор 12 фаза С.

Далее происходит коммутация тока с тиристоров 6 и 12 на тиристоры 4 и

10, после чего ток будут проводить фазы В и А питающей сети. Б дальнейшем процессы коммутации происходят аналогичным образом.

При достаточно большом значении индуктивности сглаживающего дросселя 13 протекающий по фазам треугольника 2 ток имеет гладкую форму независимо от углов регулирования тиристора. В соотнетствии с равенством ампервиткон 1, = будет иметь гладкую форму и кривая вторичного тока, а также кривая тока, протекающего через нагрузку 20 и напряжение на ней.

Таким образом, предлагаемое включение соединенных н треугольник первичных обмоток трансформатора к управляемому мосту, состоящему из трех групп тиристоров, позволяет получить следующие преимущества, связанные с включением сглаживающего дросселя на первичной стороне силового трансформатора: уменьшение величины тока, протекающего через сглаживающий дроссель при больших коэффициентах трансформации, и ограничение намагничивающего тока при несимметрии управляющих импульсов.

Формула изобретения

Трехфазный преобразонатель переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, к трехфазной вторичнои обмотке которого подключен неуправляемый выпрямитель, а к каждой фазе трехфазной первичной обмотки подключена общая точка цепочки иэ двух управляемых нентилей, причем одноименные электроды одних управляемых вентилей всех фаз объединены и их общая точка подключена к первому концу сглаживающего дросселя, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД и ограничения тока намагничивания при соединении первичной обмотки трансформатора, в треугольник, имеет по числу фаэ дополнительные управляемые вентили, подключенные, каждый, согласно — последовательно к силовым электродам

729781 фиг.!

Составитель Л. Устинкина

Редактор T. Шагова Техред M.Кузьма Корректор В. Синицкая

Заказ 1323/51 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 других управляемых вентилей, причем свободные силовые электроды дополнительных управляемых вентилей объединены, их общая точка подключена ко второму концу сглаживающего дросселя, а точки соединения соответствующих основных и дополнительных управляемых вентилей образуют входные выводы для подключения питакицей сети.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Бокштейн О.Н. и др. Оборудование для.контактной сварки постоянным током. Л., Энергия, l967.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ю 2460404/07, 09.03.77 (прототип).