Трехфазный однотактный преобразовательпеременного напряжения b постоянное

 

П ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсннк

Социанистическнк

Республик

<п>797023

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(53)М. Клз (22) Заявлено 150578 {21) 2617860/24-07 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Н 02 М 7/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.01,81. Бюллетень М9 2

Дата опубликования описания 150181 (53) УДК 621. З14..5{088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.В..Дробышев, Г.И.Янукович, А.П.Сердешнов и А.И.Янукович

Белорусский институт механизации сельского. хозяйства (71) Заявитель (54) ТРЕХФАЗНЫЙ ОДНОТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике, а именно к трехфазным однотактным схемам преобразователей переменного напряжения в постоянное с компенсацией потоков вынужденного намагничивания.

Известен трехфазный однотактный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержаший вентили, индуктивный элемент и трехфазный трансформатор, обмотки которого соединены по схеме "Треугольник-звезда". Трансформатор этого преобразователя магнитно уравновешен относительно высших гармоник f1(.

Недостатки этого преобразователя заключаются в том, что в нем не дос1тигается полная компенсация потоков вынужденного намагничивания, а трансформатор его имеет нечетную группу 2О соединений и не может работать в параллель с широко распространенными трансформаторами, имеющими соединение обмоток по схеме "Звезда-звезда" в связи с возникновеним больших урав- 2 нительных токов.

Кроме того, известен шестифазный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий венти ли, трехфазный трансформатор, пер- 30 вичная обмотка которого соединена в трехфазную, а вторичная — в шестифазную звезды и компенсационную обмотку, которая выполнена однофазной с числом витков, равным числу витков одной фазы вторичной обмотки, $2) .

К недостаткам этого преобразователя относится неполная компенсация потоков вынужденного намагничивания трансформатора, плохое использование вентилей преобразователя, громоздкость, большой коэффициент повышения расчетной мощности трансформатора.

Известен также трехфазный однотактйый преобразователь переменного нап- . ряжения в постоянное с компенсацией потоков вынужденного намагничивания, содержащий вентили, индуктивный элемент и трехфазный трансформатор, обмотки которого соединены по схеме

"Звезда-зигзаг". Трансформатор этого преобразователя содержит на каждом стержне магнитной системы первичную обмотку, соединенную с другими первичными. обмотками в звезду и две секции вторичной обмотки, соединенные с другими секциями вторичной обмотки в одинарный зигзаг.

Ток фазы вторичной обмотки одновременно обтекает в противоположных напр в. 797023 лениях две секции вторичной обмотки, которые р асположе ны на соседних ст ержнях магнитопровода, поэтому взаимно компенсируются намагничивающие силы, соответствующие постоянным составляющим этих токов, а также всем гармоникам токов P3g

Однако трансформатор этого преобразователя имеет 11 групп соединений и не может работать параллельно с распространенными трансформаторами, имеющими соединение обмоток по схеме

"Звезда-звезда". Коэффициент повышения расчетной мощности возрастает с

1 345 для схемы "Звезда-звезда" до

1,46 для схемы "Звезда-зигзаг", а . вес обмоток возрастает на 17%..Из- 15 готовление вторичных нолуобмоток схемы "Звезда-зигзаг" значительно сложнее и дороже, так как увеличивается количество операций и возрастает трудоемкость процесса изготовления катушек. Эти обстоятельства ограничивают область применения преобразователей с трансформаторами, имеющими соединение обмоток "Звезда зигзаг".

Наиболее близким к предлагаемому 25 является трехфазный однотактный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный трансформатор, первичная и вторичная обмотки которого, каждая, соединены 3Q в звезду, группу вентилей, соединенных в звезду и подключенных ко вторичной обмотке, и дополнительную трех-. фазную обмотку, соединенную в разомкнутый треугольник, один конец кото- 35 рой подключен к общей точке звезды вторичной обмотки, а другой — к одному из выходных выводов, причем другой выходной вывод образован общей точ- кой вентильной группы 4 .

Но в этом преобразователе возни- 40 кают потоки вынужденного намагничивания, что является существенным недостатком.

Цель изобретения — обеспечение компенсации потока вынужденного íà- 4$ магничивания.

Укаэанная цель достигается тем, что в трехфазном Однотактном преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем трехфазный транс- $0 форматор, первичная и вторичная обмотки которого, каждая, соединены в звезду, группу вентилей, соединенных в звезду и подключенных ко вторичной . обмотке, и дополнительную трехфазную обмотку, соединенную В разомкнутый треугольник, один конец которой подключен к общей точке звезды обмотки, а другой — к одному из выходных выводов, причем другой выходной вывод образован общей точкой вентильной 60 группы, витки каждой фазы указанной дополнительной обмотки расположены на соответствующем стержне указанного трансформатора встречно виткам вторичнай обмотки, причем число вит- 65 ков дополнительной обмотки в каждой фазе относится к числу витков вторичной обмотки этой же фазы как 1:3.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Трехфазный однотактный преобразователь переменного напряжения в пос. тоянное содержит первичную 1 и вторичную 2 обмотки, которые соединены по схеме "Звезда-звезда", дополнительную компенсационную обмотку 3 в каждой фазе трансформатора и включенную встречно вторичной обмотке 2. Фазные катушки дополнительной обмотки 3 соединены между собой последовательно и.подключены с одной стороны к выходному выводу 4 преобразователя, а с другой стороны — к нулевой точке 5 вторичной обмотки 2. Катоды вентилей б соединены в общую точку и подключены к выходному выводу 7 преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

При подключении первичной обмотки 1 к сети по вторичной обмотке 2 протекают фазные токи одного направления и одинаковой величины. Так как вентили б работают попеременно, то фазные токи имеют пульсирующий характер и содержат постоянную и переменную составляющие. Постоянные составляющие этих токов имеют одинаковую величину и направление, поэтому они суммируются и протекают от вывода 7 по внешней цепи преобразователя к выводу 4 через дополнительную обмотку 3, образуя постояннную составляющую выпрямленного тока.

Переменные составляющие вторичных фазных токов содержат основную и высшие гармоники ° Так как вторичная обмотка 2 соединена в звезду, все токи основной и высших гармоник, кроме кратных трем, образуют симметричную систему, а их сумма равна нулю. Токи высших гармоник кратные трем суммируются и протекают по внешней цепи преобразователя и по дополнительной обмотке 3, Постоянная составляющая выпрямленного тока и суммарные токи высших гармоник кратны трем, протекая через дополнительную обмотку 3, создают на каждом стержне магнитопровода трансформатора магнитодвижущие силы, которые компенсируют соответствующие им противоположно направленные магнитодвижущие силы, создаваемые .во вторичной обмотке, и поток вынужденного намагничивания не возникает. Схема магнитно уравновешена относительна постоянных и переменных составляющих. .Благодаря тому, что первичная и вторичная обмотки соединены в звезду схема может работать в параллель с

1 другими трансформаторами, имеющими соединение обмоток по схеме "Звездазвезда". Этим значительно расширяет797023

Формула изобретения

Составитель Л.устинкина

Техред Е.Гаврылешко Корректор И. Муска

Редактор М. Келемеш

Заказ 9798/76 Тираж 739 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ъ

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4 ся область использования предлагаемого преобразователя. Кроме того, вследствие компенсации потоков вы- . нужденного намагничивания, улучшается форма кривой напряжения сети, уменьшаются вес и габариты преобразователя, разгружается сеть, уменьшаются помехи и повышается надежность работы электрических устройств.

Трехфазный однотактный преобразо- ватель переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный транс- форматор, первичная и вторичная обмотки которого, каждая соединены в звезду, группу вентилей, соединенных в звезду и подключенных ко вторичной обмотке, и дополнительную трехфазную 20 обмотку, соединенную в разомкнутый треугольник, один конец которой подключен к общей точке звезды вторичной обмотки, а другой — к одному из выходных выводов, причем выходной вывод образован общей точкой вентильной группы, отличающийся тем, что с целью компенсации потока вынужденного .намагничивания, витки каждой фазы укаэанной дополнительной обмотки расположены на соответствукщем стержне указанного трансформатора встречно виткам вторичной обмотки, причем число витков дополнительной обмотки в каждой фазе относится к числу витков вторичной обмотки этой же фазы как 1:3.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Размадзе Ш.М. Преобразовательные схемы и систеьы. М., "Высшая школа", 1967, с 28, рис.178 и с.33, рис.1.13.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 547946, кл Н 02 М 7/02, 1976.

3. Полупроводниковые выпрямители.

Под ред. Ф.И.Ковалева и др. М., "Энер-, гия", 1978, с. 80, 114.

4. Авторское свидетельствО, ССОР

М 117933, кл . Н 02 М 7/06, 1957.