Преобразователь трехфазного напряжения в постоянное

 

,и(еХ H0, "ый юн„ ли@ „

ОП ИСАН

Союз Советских

Социалистических

Республик («),780116

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлеио18. 09-78 (21) 2664404/24-07 с присоединением зая®ки М (23) Приоритет

Опубликовано 1511„80, бюллетень Йо42 (53)М. Кл.

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий

Н 02 М 7/06 (53) УДК621. 314. .632(088.8) Я

Дата опубликования описамия, 15.11,80 (72) Автор изобретения

Ю. С. Игольников

Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПОСТОЯННОЕ

1 !

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может найти применение в качестве источника постоянного тока с двенадцатикратной частотой пульсаций.

Известны преобразователи трехфазного напряжения в постоянное, обеспечивающие двенадцатипульсный режим преобразования f1) 12) (3) .

Каждый иэ них, имея определенйое достоинство, обладает и рядом недостатков, к кбторым можно отнести наличие уравнительнйх реакторов,,большого числа отпаек от обмоток трансформатора, отсутствия компен- " сации намагничивающих сил на стержне трансформатора.

Прототипом данного устройства яв ляется йреобразователь трехфазного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор с двумя вторичными обмотками, одна из которых соединена в звезду, а к другой соединенной

s треугольник, подключен выпрямитель, собранный по мостовой схеме, и две группы вентилей 4 .

Недостатком такого преобразователя является относительно высокие потери мощности в вентилях, обусловленные тем, что во внекоммутационный момент времени ток проводят четыре вентиля, При этом длительность протекания тока через вентиль равна

120 эл. град а амплитуда тока соот5 ветсвует току нагрузки Id.

Целью изобретения является повыаение коэффициента полезного действия преобразователя.

Указанная цель достигается тем, 10 что в преобразователе трехфазного напряжения в постоянное, содержащем трансформатор с двумя вторичными обмотками, одна из которых соединена в звезду, а к другой, соединенной в треугольник, подключен выпрямитель, собранный по мостовой схеме, и две группы вентйлей - вторичная обмотка, соединенная в треугольник, в каждой фазе снабжена, отводом, который деЯ лит ее на большую и малую секции и соедйнен через соответствующий вентиль первой группы с общим выводом вторичной обмотки, соединенной в звезду, каждый из свободных концов

35- которой через соответствующий вентиль второй группы соединен с общей точкой катодной группы указанно го выпрямителя, причем фазные напряжения обмоток звезды и соответству- .

$Q ющих больших секций обмоток треуголь780116

35

50

6S ника составляют (3 /3 напряжения всей обмотки треугольника и являются противофазными по отношению i< нему.

Преобразователь состоит из силового трансформатора (первичная обмотка на фиг. 1 не показана) со вторичными обмотками 1, соединенными в треугольник,и обмотками 2,соединенны ми в звезду, Выводы x,y,z обмоток 1 йодключены -ко входу трехфазного мостового выпрямителя, собранного на вентилях 3-8 выход этого ныпрямите) ля является выходом преобразователя, к йоторойу подключается нагрузка 9.

Вйводы х, у, z обмоток,2 подключены соответственно к анодам вентилей 10-12, а объединенные катоды этих вентилей подключены к выходному зажиму преобразователя, связанному c точкой соединения катодов вентилей 3-5. Нулевая точка обмоток 2, образованная соединением выводов а .

Ь, с>, подключена к общей точке соединения катодов вентилей 13-15, а аноды этих вентилей подключены к выводам а,, b,, с, от соответствующих частей обмоток треугольнйка 1.

Обмотки треугольника а,х, b,y, с через вентили 13-15 соединены встреч но соответственно с обмотками а х

Ь y„, с z< звезды 2, причем напряжения всех этих обмоток равны по величине и составляют 7/3 от напряжения обмотки треугольника 1 . Кривая выпрямленного напряжения на нагрузке 9 формируется симметричной двенадцатифазной системой напряжения, состоящей из двух шестифазных, сдвинутых друг относительно друга на

30 эл. град (фиг. 2), Одна шестифазная система задается полным напряжением .обмоток ах, by, cz треугольника 1.

Другая шестифазная система образуется в результате сложения напряжений обмоток ха„, yb,, zc, .треугольника соответственно с напряжениями обмоток Ь у и с г, à х и b у звезды.

В моменты времени, когда напряжение на нагрузке задается обмотками ах, by, cz, ток нагрузки проходит через вентили 3-8 как в обычной трехфазной мостовой схеме.. В моменты времени, когда напря>кение на нагрузке формируется суммой напряжения части об. мотКи треугольника, например а,х, и напряжения обмотка знезды 2, например.Ь у„, ток нагрузки проходит через три вентиля по цепи: зажим а вентиль 15, обмотка b> у, вентиль

11, нагрузка 9, вентиль 8, зажим х.

Порядок работы обмоток: ха, xa b> у, by, zc, -b у, zc, zc>-а х>, ах, уЬ, - а1х, yb, уЬ -c z, .cz, ха, -с,При положительном направлении напряжений в соответствии с указанными обозначениями ТоК буДет проходить по вентилям 3-8, 15-11-8, 4-8, 13-11-6, 4-6, 13-10-6, 5-6, 14-10-7, 5-7,14-12-7, 3-7 15-12-8. 4

Вентили 6-8 проводят 120 эл. град, остальные — 60 эл. град.

В снязи с тем, что большая часть всех вентилей проводит в течение

60 эл.град а н цепи прохождения тока включены два или три вентиля, в предложенном устройстве нентили имеют меньшую загрузку по току и более высокий коэффициент, полезного действия йо сравнению с известным, н котором нсе вентили проводят в те« чение 120 эл. град, а ток всегда проходит через четыре последовательно включенных вентиля. В связи с тем, что в преобразователе одна из вторичных обмоток соединена в треугольник в устройстве достигается компенсация намагничинающих сил стержней магнитопронода трансформатора, Для плавного регулирования напряжения все вентили заменяются тиристорами, при эТом на тиристоры 6-8 управляющие импульсы подаются один раз за период питающего напряжения, а на тиристоры 3-5, 10-15 два раза с относительным сдвигом в 60 эл.град.

Формула изобретения

Преобразователь трехфазного напря>кения н постоянное, содержащий трансформатор с двумя вторичнЫми обмотками, одна из которых соединена в звезду, а к другой, соединенной н треугольник, подключен выпрямитель, собранный по мостовой схеме, и две группы вентилей, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения КПД, вторичная обмотка, соединенная в треугольник, и каждой фазе снабжена отводом, который делит ее на большую и малую секции и соединен через соответствующий вентиль первой группы с общим вынодом вторичной

" обмотки, соединенной в звезду, каждый из свободных концов которой через соответствующий вентиль второй группы соединен с общей точкой катодной группы указанного выпрямителя, причем фазные напряжения обмоток звезды и соответствующих больших секций обмоток треугольника составляют >(3 /3 напряжения всей обмотки треугольника и являются противоФазными по отношению к нему.

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе

1. Каганов .И. Л. "Электронные и ионные преобразователи ", ч. 3, Госэнергоиздат, 1956.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 540334, кл. Н 02 M 7/06, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

9 504281, кл. Н 02 M 7/06, 1974.

4. Полупроводниковые выпрямители.

Под ред, Ф. И. Ковалева и др. М., "Энергия", 1967, с .107.

780116

Эаказ 933 20 Тираж 783

ВНИИПИ Государсвенного комитета СССР о делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Составитель Л. Устинкина

Редактор Г. Прусова Техред Л. Гаврилеыко- KoppexxoP Н. Стец