Преобразователь переменногонапряжения b постоянное

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реснубпин (11813625 (6!) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 05. 03. 79 (23) 2732300/24-07 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет— (51)М. Кл З

Н 02 М 7/02

Государственный коинтет

ССС Р но дмаи нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 150331 Бюллетень Н9 10 (5З) ЮК 621. 314.

652(088 8) Дата опубликования описания 18. 03. 81 (72) Авторы изобретения

А.И. Ермолов и Ю.Д. Морозов (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для электропитания различных устройств.

Известны преобразователи переменного напряжения в постоянное, обеспечивающие шестипульсное выпрямление (11.

Однако эти преобразователи требуют наличия трехфазного трансформатора.

Известны также преобразователи переменного напряжения в постоянное, содержащие два однофазных трансформатора, первичные обмотки к торйх связаны со входными выводами и соединены по схеме, обеспечивающей сдвиг фаз в 90о, вторичная обмотка первого из них выполнена со .средней точкой, которая соединена со вторичной обмоткой второго, причем свободные выводы всех вторичных обмоток через вентили, включенные в прямом направлении, соединены с первым выходным выводом (21.

Недостатком этих преобразователей является низкий КПД, так как ток нагрузки протекает последовательно че» рез два вентиля.

Цель изобретения — повышение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что упомянутая вторичная обмотка второго трансформатора снабжена дополнительными витками, оба трансформатора снабжены дополнительными вторичными обмотками со средними точками, которые соединены между собой, соответствующие разноименные крайние выводы обмоток второго транформатора соединены между собой и подключены ко второму выходному вы" воду, а все свободные выводы дополнительных обмоток через дополнитель15 ные вентили, вклюненные в прямом направлении, соединены с первым вы". ходным выводом, На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлага20 емого преобразователя напряжения переменного тока в постоянный на фиг. 2 — пример выполнения первичной стороны преобразователя при использовании источника однофазного переменного напряжения на фиг.3то же, при использовании источника трехфазного переменного напряжения на фиг. 4е- векторная диаграмма напряжений, действующих на вторичных

30 обмотках трансформаторов на фиг.4я813625

JT(y.-1+ 1)

U =2 6>h

1г.

5Î

60 векторная диаграмма ныпрямленных напряжений.

Предлагаемый преобразователь на-.: пряжения переменного тока в постоян-ный содержит два однофазных трансформатора 1 и 2. Вторичная обмотка

3 трансформатора своей средней точкой соединена со средней точкой вто. ричной обмотки 4 трансформатора 1, вторичная обмотка 5 которого соединена одним иэ своих концов согласнопоследовательно с концом вторичной обмотки 4, и с выходной клеммой 6, а своей средней точкой — co средней точкой вторичной обмотки 7 трансформатора 2. Остальные концы вторичных обмоток трансформаторов 1 и 2 соединены через однозначно включенные диоды 8-13 с выходной клеммой 14. На первичные обмотки 15 трансформаторов

1 и 2 подается напряжение источника

16 переменного тока, действующее на них со сдвигом фаэ н 90 друг относительно друга.

Двухполупериодное выпрямление с нулевой точкой, примененное в .предлагаемом устройстве,позволяет повысить

КПД устройства, так как при этом ток протекает н каждый момент времени лишь по одному диоду н отличие от мостового выпрямления, при котором н каждый момент времени ток протекает по двум диодам.

Воэможность применения днухполупериодного выпрямления с нулевой точкой обеспечена действием на одноименных электродах, например, анодах, диодов 8-13 относительно нулевой точки, соединенной н данном случае с клеммой б, одинаковых по моду-лю и сдвинутых по Фазе на 60, как видно из диаграммы векторов напряжений (фиг. 4а) .

Получение векторов напряжений, изображенных на фиг. 4а, обуслонлено действием напряжений на вторичных обмотках 3, 4 и 5, 7 (фиг.4б), при этом должно соблюдаться условие равностороннего шестиугольника для векòoðo 03 U4 U7 и U5 Это условие обеспечивается выбором соответствующего соотношения коэффициентов трансформации, которое характеризуется следующим

При использовании источника 16 с бднофаэным напряжением и включении устройства н сеть, как показано на фиг. 2, при условии, что напряжения, действующие на перничных обмотках трансформаторов 1 и 2, равновелики, коэффициент трансформации вторичных обмоток 4 и 5 трансформатора 1 меньше в 3 коэффициента трансформации вторичных обмоток 3 и 7 трансформатора 2, а при использовании источника с трехфаэным напряжением и нключением устройства н сеть, как показано на фиг. 3, при условии его симметричности коэффициент трансформации вторичных обмоток 4 и 5 транс.форматора 1 в 1,5 раза меньше коэффициента трансформации вторичных обмоток 3 и 7 трансформатора 2.

Преобразователь, кроме шестипульсационного выпрямленного напряжения, позволяет получить напряжение с любым практически пригодным для использования количеством пульсаций на период.

Для этого при необходимом числе пульсаций, равном 2и, где и = 2, 3, 4..., вторичные обмотки 4 и 5 трансформатора 1 выполняются каждая со следующим количеством К одноименных отводов, считая от точки их соединения между собой:

- - =- -(для четных значений n)

2.

IC для нечетных значений и), а трансформатор 2 снабжается ll 1 вторичными обмотками, каждая из которых выполняется с отводом от средней точки, соединяющимся с соответствующим отводом вторичных обмоток 4 и 5 трансформатора

При этом, если принять за 1 нап" ряжение, действующее на каждой из вторичных обмоток 4 и 5 трансформатора 1, то напряжение 0-, действующее между точкой соединения вторичных обмоток 4 и 5 и i-ым отводом указанных обмоток, определяется как, ЩК-1+1)

u. =cos а напряжение, действующее на i-ой вторичной обмотке трансформатора

2, определяется как

Формула изобретения

Преобразонатель переменного напряжения н постоянное, содержащий два однофазных трансформатора, первичные обмотки которых связаны со входными выводами и соединены по схеме, обеспечивающей сдвиг фазы в

90, вторичная обмотка первого иэ них выполнена со средней точкой, которая соединена со вторичной обмоткой второго, причем свободные выводы нсех вторичных обмоток через вентили, включенные в прямом направлении, соединены с первым выходным выводом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения КПД, упомянутая вторичная обмотка второго трансформатора снабжена дополнительными витками, оба трансформатора снабжены дополнительными вторичными обмотками со средними точками, которые соединены меж813625

9ИИИПИ Заказ 790/72 Тираж 730 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ду собой, соответствующие разноименные крайние выводы обмоток второго трансформатора соединены между собой и подключены к второму вы ходному выводу, а все свободные выводы дополнительных обмоток через дополнительные вентили, включенные в прямом направлении, соединены с первым выходным выводом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Полупроводниковые выпрямители. Под ред. Ф.И. Ковалева. М., 5 "Энергия", 1967, с. 80.

2. Патент США Р 2442960, кл. 175/363, 1948,