Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

Союэ Советски к

Социапистическик

Республик

<иi91

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.09.80 (21) 2980268/24-07 с присоединением заявки ¹ (26) Приоритет(51) М. Кл .

Н 02 М 7 08

9аоуааротвкниый комитат

СССР ао делам наооретеиий н открытий (53) УДК621.Э14, .632 (088,8) Опубликовано 30.03.82. Б1оллетень № 12

Дата опубликования описания 30.03.82

K)..С, Игольников (72) Автор изобретения (71) Заявитель

Мордовский государственный университет им. Н. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ.В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к преобразовательной технике и мойет найти примеНение в качестве источника постоянноге напряжения с цвенацпатнкратной частотой пульсаций.

Известны преобразователи переменного напряжения в постоянное, обеспечивающие двенадпатнпульсный режим преобразования, в которых обмотки соединены в звезду и треугольник, а выпрямительные мосты соединены последовательно Щ

Недостаток этого преобразователя относительно высокие потери мощности в вентилях, обусловленные тем, что ;во внекоммутапионный интервал времени ток проводят четыре вентиля.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь трехфазного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор с двумя вторичными обмотками, одна из которых соецинена в звезду, а к другой, соединенной в треугольник, подключен выпрямитель, собран-. ный по мостовой схеме, и цве группы вентилей, причем вторичная обмотка; со» ециненная в треугольник, в каждой фазе снабжена отводом, который целит ее на большую и малую секции и соединен через соответствующий вентиль первой груп пы с общим: - выводом вторичной обмо1 .ки, соециненной в звезду, каждый из

cBo60l1Hbix концов которой через соотвез ствующий вентиль второй группы соеци нен с общей точкой катодной группы

10 указанного выпрямителя, при этом фаз.-. ные напряжения обмоток звезды и соот ветствуюших больших секций обмотас треугольника составляют Г373 напря15 жения всей обмотки треугольника и явля» ются противофаэными Go отношению к нему f2) .

Недостаток преобразователя - потери

2О- мощности в вентилях как по причине то»

ro, что имеются интервалы времени, в течение которых одновременно проводят ток три вентиля, так и-потому, что ми»нимальная длительность проводимости. 3 9172 тока части .вентилей равна лишь

60 эл. град.

Цель изобретения — уменьшение сред т него значения анодного тока вечтилей и повышение коэффициента полезного 5 действия.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем трансформатор с двумя вторичными обмотка- 10 ми, одна из которых соединена в звезау, a к другой, соединенной в треугольник, подключен выпрямитель, собранный по мостовой схеме и вентили, один из выходных выводов образован первым выходом мостовой схемы, причем вторичная обмотка, соединенная в треугольник, в каждой фазе снабжена отводом, который делит ее на большую и малую секции таким образом, что фазные напряжения обмо- о ток звезды и больших секций обмоток треугольника составляют 3/3 напря- . жения всей обмотки треугольника и являются противофазными по отношению к нему, нулевая точка обмоток, соединенных в звезду, подключена к второму выходу мостовой схемы, а каждый из отводов обмоток, соединенных в треугольник; подключен к объединенным одноименным эле-; ктродам двух вентилей, через которые он З© соединен со свободными концами разноименных фазных обмоток, соединенных в звезду.

На фиг. 1 представлена схема преобразователя, на фиг. 2 — векторная диа- 35 грамма, поясняющая принцип сложения фазных напряжений звезды и треугольниКа °

Преобразователь состоит из силового трайсформатора (первичная обмотка не по 40 казана) с вторичными обмотками 1,:соединенными в звезду и обмотками 2, соединенными в треугольник. Выводы х, у, X обмоток 2 подключены к входу трехфазного мостового выпрямителя, собран- 45 ного на вентилях 3-8. Выход этого выпрямителя является выходом преобразователя, к которому подключена нагрузка 9;

К одному из выходных выводов выпрямителя подключена нулевая точка звезды. SO

Отводы а,о, и с, обмоток 2 подключены соответственно к объединенным анодам вентилей 10 и ll, 12 и 13, 14 и

15, через которые они подключены к концам. ц,,, с, фазных обмоток 1 так, у что какдый отвод данной фазной обмотки треугольнике связан с разноименными фазными обмотками звезды. Отвод в каж79 ф дой фазной обмотке треугольника делит ее на две секции, при этом фазное напряжение большей секции обмоток треугольника равно фаэному напряжению обмоток звезды и составляет Q3/3 напряжения всей обмотки треугольника.

Кривая выпрямленного напряжения на нагрузке 9 формируется симметричной двенадцатифаэной системой напряжения, состоящей из двух шестифаэных, сдвинутых друг относительно друга на

30 эл. грал (фиг. 2). Одна шестифазная система задается полным напряжением. обмоток пх, 3у и с - треугольника 2.

Другая шестифазная система образуется в результате сложения напряжений обмо ток ХО... и Re треугольника соот ветственно с напряжениями обмоток 3у и е y, 8 ф и С и, 5 y, и 3 фзвезды.

В моменты времени, когда напряжение . на цагруэке обуславливается фазным напряжением обмоток .йх - . 8g и Сй ток нагрузки проходит через вентили 3-8 как в обычной трехфазной мостовой схе ме. В моменты времени, когда напряже.ние на нагрузке формируется. суммой напряжения части обмотки треугольника, например, d, х и напряжения обмотки звезды, например, о, ток нагрузки проходит через два вентиля по цепи вывод - вентиль 11 - обмотка 6 ц - нагрузка 9 - вентиль 6 - вывод .

Порядок работы обмоток: хд, у, о,с z, cx., qh,-с е, ф., (- д „, gg, — о, у, . При. положительном направлении напряжений в соответствии с указанными обозначениями ток проходит по вентилям 4-6, 10-6, 5-6, 12-7, 5-7, 137, 3-7, 14-8, 3-8, 15-8, 4-8, 116. Вентили 3-5 проводят

60 эл, град., 6-8 по 120 эл. грац., 10-15-по 30 эл. град.

В связи с тем, что в цепи прохождения тока нагрузки находится только два вентиля, а длительность протекания тока через половину всех вентилей равна

30 эл. град., предлагаемое устройство имеет более высокий коэффициент полезного действия по сравнению с известным, в котором ток проходит последовательно и через три вентиля,.а длительность протекания тока через большую часть вентилей составляет 60 эл. град. Умень шение длительности протекания тока через вентиль до 30 эл. град., позволяет выбрать половину всех вентилей на меньший средний ток.

5 9172

В связи с тем, что в преобразователе одна иэ вторичных обмоток соединена в треугольник, в устройстве достигается компенсация намагничиваюших сил стержней магнитопровода трансформатора и . при соединении первичных обмоток в звеэ ду.

В схеме возможно получение плавно- ° го регулирования выходного напряжения при замене всех диодов тиристорами .

Формула иэобретенйя

Нреобразователь переменного напряжения впостоянное,,соаержаший траноформатор с двумя вторичными обмотка

Ъ ми; одна из которых соединена в звезду, а к другой, соединенной в треугольник, ю подключен выпрямитель, собранный по мостовой схеме, и веятили, один из выход° ных выводов образован первым выходом мостовой схемы, причем вторичная обмоч ка, соединенная в треугольник, в каждой 2з фазе снабжена отводом, который делйт

79 6 ее на большую и малую секции, таким образом, что фазные напряжения обмоток звезды и больших секций обмоток треу гольника составляют 1(3/3 напряжения всей обмотки треугольника и являются противофаэным по отношению к нему, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью уменьшения среднего значения аной ного тока вентилей и повышения КПД, нулевая точка обмоток, соединенных в звезду, подключены к второму. выходу мостовой схемы, а каждый из отводов . обмоток, соединенных в треугольник, подключея к объединенным одноименным электродам двух вентилей, через которые он соединен со свободными концами раз ноименных фазных обмоток, соединенйых, в звезду.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Каганов И.Л. Электронные и ионные преобразователи, ч. Ш. ГЭИ, 1956, с. 161.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2664404, кл. Н 02 М 7 06, .

1 97В.

917279

Составитель Е. Мельникова

Тех ед.М.Рейвес Ко ректор Л. Бокшан

Редакто А. Мотыль

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

Заказ 1 B99/73 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-38, Раушскаи наб., д. 4/5