Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ

< >995239

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.03.81 (21) 3264661 24-07. с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 07.02.83. Бюллетень №5

Дата опубликования описания 17.02.83 (5j) M Кл з

Н 02 М 7/12

Гесуддретеенный кемнтет (53) УДК 621.314..6 (088.8) С С СР ле делам нзееретеннй и еткрытнй (72) Автор изобретения

А. Г. Аслан-заде й.

1 (71) Заявитель (54) .ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при многопульсном выпрямлении трехфазного переменного напряжения.

Известен тиристорный регулятор трехфазного переменного напряжения, выполненный на трансформаторе, первичные фазные обмотки которого совместно с последовательно соединенными с ними парами встречно-параллельно включенных тиристоров, образуют треугольники, а вторичные фазные обмотки подключены к нагрузке (11.

Недостаток этого регулятора — невозможность получения 12-пульсного выпрямленного напряжения при регулировании.

Наиболее близким. к. предлагаемому является преобразователь трехфазного - переменного напряжения в постоянное-,— содержащий трансформатор, первичная обмотка каждой фазы которого совместно с основнймн встречно-параллельно включенными управляемыми вентилями образует последовательную цепь, подключенную одним выводом к фазному входному выводу, а другим через дополнительные встречно-параллельно включенные управляемые вентили — к нулевому входному выводу, 2 при этом вторичные фазные обмотки подключены к мостовому выпрямителю (2).

Недостатком прототипа является то, что при низковольтном выпрямлении не удается достаточно точно выполнить соотношение между числами витков вторичных обмоток, что приводит к появлению в форме

12-пульсного выпрямленного напряжения модуляции с частотой 6f, где f — частота сети.

Кроме того, необходимость как минимум в двух вторичных обмотках трансформатора, а также в 12-ти неуправляемых вентиляторах .усложняет схему преобразователя, в особенности при сильноточном выпрямлении, т. е. когда приходится обеспе15 чивать .параллельную работу нескольких комплектов . вторичных вентильных цепей.

Цель изобретения — улучшение энергетических показателей путем симметрирования формы выходного напряжения при низковольтном выпрямлении;

Эта цель достигается тем, что в преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем три однофазных трансформатора, первичные обмотки которых подключены к основным и дополнитель995239 ным парам встречно-параллельно включенных вентилей, дополнительные пары указанных вентилей соединены в звезду, общая точка которой подключена к нулевому входному выводу, а вторичные обмотки подключены к трехфазному мостовому выпрямителю, каждая первичная обмотка выполнена с отводом, подключенным к свободному выводу соответствующей дополнительной пары встречно-параллельно включенных вентилей, начало каждой указанной обмотки . через соответствующую основную пару встречно-параллельно включенных вентилей подключено ко входному выводу, а конец указанной обмотки соединен с началом обмотки опережающей фазы, причем, указанный отвод от первичной обмотки делит ее витки в отношении м м Гз- где W, — число витков от начала первичной обмотки до отвода;

Wg — число витков от отвода до конца первичной обмотки.

На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя.

Преобразователь содержит основные и дополнительные пары встречно-параллельно включенных вентилей 1 — 12, трехфазный мостовой выпрямитель на диодах

13 — 18, подключенный к вторичным обмоткам трех однофазных трансформаторов 19 — 21.

Начало, конец и отвод первичной обмотки трансформатора 19 подключены соответственно через встречно-параллельно включенные вентили 2 и 8 к входному выводу фазы А сети, непосредственно к входному выводу фазы В сети и через встречнопараллельно включенные вентили 1 и 7 к нулевому входному выводу. Аналогично начало, конец и отвод первичной обмотки трансформатора 20 (21) подключены соответственно через встречно-параллельно включенные вентили 6 и 12 (4 и 10) к входному выводу фазы В (С) сети, непосредственно к входному выводу фазы С (А) сети, и через встречно-параллельно включенные вентили 5 и 11 (3 и 9) к нулевому входному выводу.

Вторичные обмотки трансформаторов

19 — 21 соединены в треугольник. Нагрузка 22 подключена к выводам трехфазного мостового выпрямителя.

Отвод от каждой первичной обмотки делит ее число витков в отношении 7г = ! =1:(iГ3 — 1).

Устройство работает следующим образом.

Допустим, что открылся вентиль от прикладываемого к нему напряжения между входными выводами О и В в его отрицательный полупериод. Напряжение, трансформируемое на вторичную обмотку трансформатора 9, отпирает вентили 13, 16, Через 30эл. град. после отпирания вентиля 3 отпирается вентиль 4 от прикладываемого к нему напряжения между входными выводами А и С, а вентиль 3 запирается. В результате очередная симметрич4о ная пульсация тока на нагрузке 22 в течение 30 эл. град. формируется под действием вторичного напряжения трансформатора 21 равного по амплитуде вследствие выбранного соотношения чисел витков

45 предыдущему и сдвинутого относительно него по фазе на 30 эл. град. При этом ток нагрузки замыкается через те же вентили, т. е. 13 и 18. Если намагничивающие токи

55

5 ! о г5

2О

25 зо

3S и ток нагрузки замыкается через указанную обмотку, вентили и нагрузку 22. Через 30 эл. град. отпирается вентиль 2 от прикладываемого к нему напряжения между входными выводами А и В в его положительный полупериод, а вентиль 1 запирается. Линейное напряжение сети в !!3 раза больше фазного, однако за счет выбранного соотношения чисел витков оно прикладывается к /3 раза большему числу витков первичной обмотки. Поэтому следующая симметричная пульсация тока на нагрузке 22 в течение 30эл. град.. формируется под действием вторичного напряжения трансформатора 19, равного по амплитуде предыдущему и сдвинутого от него по фазе на. 30эл. град. При этом ток нагрузки замыкается через те же вентили, т. е. 13 и 16.

Далее через 30 эл. град. после отпирания вентиля 2, отпирается вентиль 3 от прикладываемого к нему напряжения между входными выводами А и О в его положительный полупериод. Напряжение, трансформируемое на вторичную обмотку трансформатора,21, превышает в этот момент времени напряжение, трансформируемое на вторичную обмотку трансформатора !9.

Поэтому отпирается вентиль 18, запирается вентиль 16 и выпрямляемый ток замыкается через обмотку трансформатора 21, вентили 13, 18 и нагрузку 22. Обесточивание вторичной обмотки трансформатора 19 практически приводит к обесточиванию его первичной обмотки, и вентиль 2 запирается, если его ток удержания оказывается больше намагничивающего тока трансформатора. трансформаторов 19 — 21 больше, чем токи удержания вентилей соответственно 2, 8;

6, 12; 4, 10, то они запираются при перемене полярности прикладываемых к ним линейных напряжений, однако на форме выпрямленного напряжения это не отражается.

Аналогично со сдвигом по фазе на

30 эл. градусов отпираются остальные вентили и проводят ток с соответствующими вентилями в следующей последовательности: 1 — 13 — 16, 2 — 13 — . 6, 3 — 13 — 18, 995239

Формула изобретения

Составитель Е. Мельникова

Техред И. Верес Корректор A. Дзятко

Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор И. Ковальчук

Заказ 615/41

4 — 13 — 18; 5 — 15 — 18, 6 — 5 — 18, 7 — 15 — 14, 8 — 15 — 14, 9 — 17 — 14, 10 — 17 — 14, 11 — 17—

16, 12 — 17 — 16.

Угол проводимости вентилей 13 — 18, равный !20 эл. град., может быть снижен в 2 раза при соединении вторичных обмоток в шестилучевую звезду, включенную по однополупериодной схеме выпрямления.

Это приводит к увеличению нагрузочной способности вентилей по току. Кроме того, снижаются потери на вентилях, т.е. повышается КПД. Возможно также соединение вторичных фазных обмоток и вентилей по трижды параллельной однофазной мостовой схеме на 12-ти вентилях. В последнем случае допустимо также соединение между собой средних точек вторичных, фазных обмоток.

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий три однофазных трансформатора, первичные обмотки которых подключены. к основным и дополнительным парам встречно-параллельно включенных вентилей, дополнительные пары указанных вентилей соединены в звезду, общая точка которой подключена к нулевому входному выводу, а вторичные обмотки подключены к входам однофазных выпрямителей, выходы которых соединены параллельно, образуя выпрямитель с числом вентилей, кратным шести, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, каждая первичная обмотка выполнена- с отводом, подключенным к свободному выводу соответствующей дополнительной пары встречно-параллельно включенных вентилей, начало каждой указанной обмотки через соответствующую основную пару встречно-параллельно включенных вентилей подключено к входному выводу, а конец указанной обмотки соединен с началом обмотки опережающей фазы, причем, указанный отвод от первичной обмотки делит ее витки в отношении

М, .ДЗ-1 где Wi — число витков от начала первичной обмотки до отвода;

20 Юа — число витков от отвода до конца первичной обмотки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гельман M. В., Лохов С. П. Тиристорные регуляторы переменного напряжения. N., «Энергия», 1975, с. 31.

2. Авторское свидетельство СССР № 752681, кл. Н 02 М 7/06, 1976.