Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

ОП ИСАНИЕ

<11900383

Союз Советскик

Социалисткческих

РЕснублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06Л779 (21) 2792563/24-07 (И) М. Кй.з с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Н 02 М 7/12

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.01.82 Бюллетень ¹ 3

Дата опубликования описания 230182

РИ ДК 621. 314 °

6 (088 8) В.A. Фокин, П.Д.Андриенко, A.Ê.Êóëèø, Г.Ь.Фридман и С.A.Ñàíüêoâ (72) Авторы изобретения с

Запорожский машиностроительный институт им..В.Я.Чубаря (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может использоваться в установках элетролиэа, на передачах и вставках постоянного 5 тока и т.д.

Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, вторичные обмотки которого соединены по схеме 10 шестифаэного нулевого выпрямителя с уравнительным реактором (1).

Недостаток этого преобразователявлияние второй и четвертой гармоник входного тока во вторичных обмотках трансформатора на коэффициент мощности выпрямителя.

Цель изобретения — улучшение энергетических показателей преобразователя.

Эта цель достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий основной преобразовательный трнсформатор, две вторичные обмотки которого соединены по. схеме шестифазного нулевого выпрямителя с уравнительным реактором, введены два дополнительных трансформатора с двумя вторичными обмотками каждый, первичные обмотки этих трансформаторов параллельно соединены со вторичными обмОтками основного трансформатора, фазы одних вторичных обмоток дополнительных трансформаторов соединены последовательно-согласно и присоединены к трехфаэной конденсаторной батарее, фазы других вторичных обмоток соединеАы последовательно-встречно и присоединены ко входу диодного моста, выход которого подключен параллельно выходу всего преобразователя.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит катодные группы 1 и 2 тиристоров, аноды которых присоединены к вторичным обмоткам 3 и 4 преобразовательного транс- форматора 5, первичная обмотка б которого присоединена к питающей сети, а нулевые точки вторичных обмоток 3 и 4 трансформатора 5 присоединены к дросселю 7, средняя точка 8 которого соединена с одним из выводов нагрузки 9, а общая точка соединения катодных групп тиристоров с другим выводом 10 нагрузки 9. К лучам звезды вторичной обмотки 3 пре» образовательного трансформатора 5 присоединена первичная обмотка 11

9ОО383 формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий основной преобразовательный трансформатор, две вторичные обмотки которого соединены по схеме шестиФазного нулевого выпрямителя с уравнительным реактором,. о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, введены два дополнительных трансФорматора с двумя вторичными обмотками каждый, первичные обмотки которых параллельно соединены со вторичными обмотками основного трансформатора, фазы одних вторичных обмоток дополнительных трансформаторов- соединены последовательно-согласно и присоединены к трехфазной конденсаторной батерее, фазы других вторичных обмоток соединены последовательно- встречно и присоединены ко входу диодного моста, выход которого подключен параллельно выходу всего преобразователя.

Источники информации, принятые Но внимание при экспертизе

1. Чиженко И.М. и др. Основы пре-. образовательной техники. Киев,1974,,с. 95-98. дополнительного трансформатора 12, а к лучам звезды Вторичной обмотки

4 трансформатора 5 - первичная обмотка 13 другого дополнительного трансформатора 14, пофазно-последовательное соединение вторичной обмотки 15 которого со вторичной обмоткой 16 трансФорматора 12 присоецинено ко входу диодного моста 17, выход постоянного тока которого присоединен параллельно нагрузке 9, а пофазно- 1О последовательное соединение третичных обмоток 18 и 19 дополнительных транс форматоров 12 и 14 нагружено соеди" ненными треугольником конденсаторами 20. 15

Постоянная составляющая. выходного напряжения вентильных групп 1 и 2 содержит третью и кратные ей гармоники. Входной ток этих групп, а также ток вторичных обмоток 3 и 4 со- 7П держит, наряду с основной, вторую, четвертую и пятую, седьмую и некоторые другие высшйе гармоники. Выходное напряжение йа нагрузке 9 не содержит третью, девятую и некоторые другие гармоники, что обусловлено влиянием уравнительного реактора. Ток первичной обмотки 6 трансформатора 5 не содержит вторую, четвертую и некоторые другие гармоники,что обусловлено взаимной компенсацией намагничивающих сил этих гармоник во вторичных обмотках 3 и 4. Протекание в этих обмотках весьма Значительных по амплитуде второй и четвертой гармоник тока обуславливает ухудшение КПД преобразователя из-за относительно больших активных потерь.

Параллельное соединение обмоток

11 и 3, 13 и 4 обуславливает распределение входного тока катодной группы 40

1 между обмотками 11 и 3, а входного тока катодной группы 2 — между обмотками 4 и 13. Принимая во внимание, что вентильный преобразователь со стороны входа следует рассматривать 45 в качестве источника тока, относительное уменьшеййе составляющих второй и четвертой высших гармоник тока в обглотках 3 и 4 обусловит относительное уменьшение активных потерь у1 в этих обмотках.

Соединение фаэ обмоток 18 и 19 последовательно позволяет выделить на конденсаторах 20 напряжение, пропор-. циональное основной составляющей вход55 ного тока вентильных групп 1 и 2.

Соединение фаз обмоток 15 и 16 последовательно-встречно позволяет выделить на входе диодного моста 17 напряжение, пропорциональное второй, четвертой, восьмой, десятой и некоторым другим высшим гармоническим входного тока катодных групп 1 и 2.

Эти особенности предлагаемого преобразователя позволяют отводить в конденсаторы 20 на частоте питающей сети основную часть энергии, накопленной к моменту запирания ранее открытого тиристора вентильных групп

1 и 2; создавать условия, не только исключающие затягивание включенного состояния запираемого тиристора, но и улучщающие входной коэффициент мощности преобразователя ; рассматривать преобразователь как выпрямитель с искусственной коммутацией; дтводить значительную часть электромагнитной энергии второй, четвертой и некоторых других гармбник входного тока управляемого выпрямителя через диодный мост 17 в нагрузку 9 и таким образом утилизировать ее.

Результирующее улучшение коэффициента мощности в предлагаемом регулируемом выпрямителе достигается не только за счет известного компенси1 рующего воздействия конденсаторов, которое могло быть достигнуто присоединением этих конденсаторов на входе первичной обмотки основного трансФорматора, но также и за счет существенного уменьшения угла коммутации обесточиваемого управляемого вентиля катодной группы благодаря переводу тока с этого управляемого вентиля на первичную обмотку дополнительного трансформатора, цепь вторичной обмотки которого вместе со вторичной обмоткой другого дополнительного трансформатора нагружена конденсаторами.