Преобразователь напряжения переменного тока в постоянный

 

О П И С А Н И Е (п)73!529

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.03.74 (21) 2007932/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (51) М. Кл.

Н 02 М 7/06

Государственный комитет (53) УДК 621.314.57 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

Ю. Д. Морозов (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯ)КЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания объектов, требующих при значительных токах малый уровень пульсаций.

Известны преобразователи напряжения 5 переменного тока в постоянный.

Один из известных преобразователей напряжения переменного тока в постоянный содержит девятифазный мостовой выпрямитель и трехфазный (его можно заменить IO тремя однофазными трансформаторами) трансформатор, первичные обмотки которого включены в трехфазную сеть. Наличие трехфазного трансформатора (или трех однофазных) усложняет преобразователь, 15 что и является его недостатком (1).

Другой из известных преобразователей напряжения переменного тока в постоянный содержит двухфазный двухполупериодный выпрямитель и два однофазных трансформатора, первичные обмотки которых при соответствующем соединении включены в трехфазную сеть, что обеспечивает действие напряжения на первичных обмотках указанных трансформаторов со сдвигом фаз в 90 друг относительно .друга. Этот преобразователь обладает меньшими габаритами по сравнению с первым при одинаковой суммарной мощности трансформаторов, но не позволяет получить малый уро- 30 вень пульсаций выпрямленного напряжения, так как обеспечивает на своем выходе получение лишь четырехпульсационного выпрямленного напряжения (2).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь, содержащий два однофазных трансформатора, вторичная обмотка одного из которых имеет среднюю точку, соединенную с одним из двух концов вторичной обмотки другого трансформатора, а свободные концы этих обмоток соединены с выводами переменного тока трехфазного мостового выпрямителя, причем на первичные обмотки обоих трансформаторов действует сетевое напряжение со сдвигом фаз в 90 друг относительно друга. Этот сдвиг, при использовании однофазной сети, путем последовательного соединения первичных обмоток и шунтирования одной из них конденсатором (3).

К недостатку известного преобразователя относится возможность получения лишь трехфазного напряжения, что только при определенном соотношении величины и характера нагрузки и величины фазосдвигающего конденсатора позволяет достигнуть на выходе преобразователя шестипульсационного напряжения, 731529

Цель изобретения — повышение качества выпрямленного напряжения путем увеличения его пульсности до двенадцати.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе напряжения переменного тока в постоянный, содержащем два однофазных трансформатора, вторичная обмотка одного из которых имеет среднюю точку, соединенную с одним пз двух концов вторичной обмотки другого трансформатора, а свободные концы обеих вторичных обмоток подключены к выводам переменного тока трехфазного мостового выпрямителя, первый трансформатор снабжен дополнительной вторичной обмоткой, один конец которой подключен к средней точке дополнительно введенной вторичной обмотки другого трансформатора. Свободные концы дополнительно введенных вторичных обмоток подсоединены к выводам переменного тока второго дополнительно введенного трехфазного мостового выпрямителя, выход которого соединен с основным выпрямителем согласно-параллельно.

При этом первичные обмотки двух однофазных трансформаторов подключены к источникам напряжений, сдвинутых по фазе на 90 .

Такой преобразователь позволяет получить при использовании двух однофазных трансформаторов более качественное выпрямленное напряжение за счет увеличения его пульсности до двенадцати.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема преобразователя напряжения переменного тока в постоянный; на фиг. 2 — пример включения преобразователя в однофазную сеть; на фиг. 3 — пример включения преобразователя в трехфазную сеть; на фиг. 4 — векторные диаграммы напряжений, действующих на вторичных обмотках трансформаторов.

Преобразователь напряжения переменного тока в постоянный содержит однофазные трансформаторы 1 и 2. Вторичная обмотка

3 трансформатора 2 средней точкой соединена с одним из двух концов вторичной обмотки 4 трансформатора 1, а свободные концы обмоток 3 и 4 подсоединены к выводам переменного тока трехфазного мостового выпрямителя 5. Вторичная обмотка б трансформатора 1 средней точкой соединена с одним из двух концов вторичной обмотки 7 трансформатора 2, а свободные концы обмоток б и 7 подсоединены к выводам переменного тока трехфазного мостового выпрямителя 8, выход которого соединен с выпрямителем о согласно-параллельно. На первичные обмотки 9 трансформаторов 1 и 2 подается напряжение сети, действующее на них со сдвигом фаз в 90 друг относительно друга.

Сдвиг фаз в 90 между напряжениями, действующими на первичных обмотках 9 трансформаторов 1 и 2, при питании преоб5

65 разователя от однофазной сети достигается последовательным соединением первичных обмоток и шунтированием одной из них, например обмотки трансформатора 2, конденсатором, как показано на фиг. 2 (3).

Такое включение преобразователя возможно лишь при фиксированном значении величины и характера нагрузки.

Включение преобразователя в трехфазную сеть обеспечивает возможность работы в широком диапазоне величин нагрузки без снижения качества выпрямленного напряжения. Такое включение достигается тем, что одна из первичных обмоток, например, трансформатора 2, выполнена со средней точкой, к которой подсоединен один из двух концов первичной обмотки трансформатора 1, как показано на фиг. 3 (4.

Двенадцатипульсационное выпрямленное напряжение на выходе преобразователя обеспечивается действием на выводах переменного тока трехфазных мостовых выпрямителей 5 и 8 двух трехфазных напряжений, минимальный сдвиг фаз между векторами которых составляет, как видно из диаграмм фиг. 4, 30 . При этом должно выполняться условие равностороннего треугольника

lu.J= —,Ф I=le.!= —, А

Сравнительные расчеты данного преобразователя и известных при одинаковых электрических параметрах показали возможность существенного улучшения габаритновесовых характеристик устройства. Кроме этого, возможность получения или одного двенадцатипульсационного выпрямленного напряжения или двух шестипульсационных расширяет диапазон применения преобразователя.

Формула изобретения

Преобразователь напряжения переменного тока в постоянный, содержащий подключаемые своими первичными обмотками к источникам, напряжения которых сдвинуты по фазе на 90, два однофазных трансформатора, вторичная обмотка одного из которых имеет среднюю точку, соединенную с одним из двух концов вторичной обмотки другого трансформатора, а свободные концы обеих вторичных обмоток подключены к выводам переменного тока трехфазного мостового выпрямителя, отличающийся тем, что, с целью повышения качества выпрямленного напряжения путем увеличения его пульсности до двенадцати, первый трансформатор снабжен дополнительной вторичной обмоткой, один конец которой подключен к средней точке дополнительной вторичной обмотки второго трансформатора, а свободные концы дополнительных обмоток подсоединены к выводам перемен731529

Диг.!

Кз

Риг. Ф

Фиг. т

Ц)иг. 2

Составитель Ю. Мерзляков

Техред А. Камышникова

Редактор И. Грузова

Корректор E. Осипова

Заказ 755/17 Изд, Ко 279 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр, Сапунова, 2 ного тока второго дополнительно введенного трехфазного мостового выпрямителя, причем по постоянному току мостовые выпрямители соединены согласно-параллельно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Мв 502460, кл. Н 02М 7/06, 1976.

2. Патент Великобритании 1030223, кл. Н 02М 7/06, 1966.

5 3. Патент США 244 †9, кл. 175 †3, 1948.