NO153948B - Likestroemsmagnetisert gaffeltransformator. - Google Patents

Description

Anordning for å omsette likespenning til en enfaset eller trefaset vekselspenning.

Oppfinnelsen vedrører en anordning for å omsette likespenning til en enfaset eller trefaset vekselspenning ved hjelp av seks separate veksel-rettere, som mates av en felles likespenningskilde og som har utgangstransformatorer, som mates av innbyrdes 30° faseforskjøvne rektangulærspenninger. Utgangstransformatorenes pri-mærviklinger er like og består hver av to symmetrikoblede deler, mens alle sekundærviklinger, som sammen leverer samme fase av vekselspenningen som skal produseres, er seriekoblet. Det er kjent anordninger av dette slag, hvor veksel-retterne er anordnet og dimensjonert slik at det er tilstrekkelig med fem sekundærviklinger for at man skal oppnå en god tilnærming av sinusformen av den vekselspenning som skal produseres i hver av denne veksel-spennings faser. Dette innebærer at det for produksjon av enfaset vekselspenning bare kreves fem veksel-rettere og at det for produksjon av trefaset vekselspenning kreves 6 veksel-rettere, hvorav tre omfatter utgangstransformatorer med tre sekundærviklinger og tre omfatter utgangstransformatorer med bare to sekundærviklinger. De fem sekundærviklingene av denne anordning som hører til samme fase er dimensjonert slik at de leverer fem 30° faseforskjøvne rektangulærspenninger som forholder seg som 1 til \/3 t*1 2 t*1 V"3 til 1. Bruk av bare fem i stedet for seks veksel-rettere for en enfaset utførelse innebærer riktignok en besparelse, men har den ulempe at alle veksel-rettere må kobles i parallell på primærsiden, slik at mate-spenningen i et bestemt tilfelle bare kan ha én verdi eller det av en bestemt mate-spenning kan produseres bare én vekselspenning. Trefaset utførelse med seks veksel-rettere og fem seriekoblede sekundære transformatorviklinger i hver fase vil under forutsetning av at alle veksel-rettere har samme ytelse skape en mulighet for å koble alle veksel-rettere på primærsiden i parallell, alle i serie eller grupper på to eller tre i serie, slik at matning med forskjellige spenninger eller produksjon av forskjellige spenninger blir umulig. En ulempe ved den trefasete utførelse er at det kreves to forskjellige slag av utgangstransformatorer.

Oppfinnelsen går ut på å tilveiebringe en anordning av nevnte slag, hvor man ved valget av et annet overføringsforhold for utgangstransformatorene kan opprettholde fordelene ved de kjente anordninger sam-tidig som man unngår forskjellige ulemper ved dem. Oppfinnelsen utmerker seg ved at hver utgangstransformator for fasen eller hver fase av vekselspenningen som skal produseres er forsynt med en sekundærvikling og at sekundærviklingene, som sammen leverer fasen hhv. samme fase av vekselspenningen som skal produseres, er dimensjonert slik at de leverer innbyrdes 30° faseforskjøvne rektangulær - delspenninger, som forholder seg som 1 til 1 + V3 tn 2 + V3" tn 2 + V3 tn 1 + \/ 3 til 1. Dette medfører den fordel for den enfasete utførelse at veksel-retterne på primærsiden gruppevis kan kobles i serie, slik at matning med forskjellige spenninger hhv. produksjon av forskjellige spenninger er mulig, mens den trefasete anordning har den fordel at hver utgangstransformator har samme sett på tre sekundærviklinger, slik at alle transformatorer og således også alle atskilte veksel-retter-enheter er like.

Oppfinnelsen skal nedenfor beskrives nærmere under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser et skjema for en kjent anordning for omsetting av likespenning til en trefaset vekselspenning, hvor anordningen omfatter seks veksel-rettere. Fig. 2 viser flere spenningskurver iføl-ge anordningen som vist i fig. 1. Fig. 3 viser skjemaet for en anordning ifølge oppfinnelsen for omsetting av likespenning til en trefaset vekselspenning, med seks veksel-rettere. Fig. 4 viser flere spenningskurver for anordningen som vist i fig. 3. Fig. 5 viser skjemaet for en enfaset veksel-retteranordning ifølge oppfinnelsen og

fig. 6 viser skjemaet for en variant av anordningen som er vist i fig. 5.

I fig. 1 er A, B, C, D, E og F seks veksel-rettere som hver har en utgangstransformator 1, 2, 3, 4, 5 og 6 med en primær-vikling 7, 7' bestående av to symmetrikoblede deler, som mates via en regulerbar silisium-likeretter 8, 8' og en felles leder med en drosselspole 9 fra en likestrømkilde 10. Diodene 11, 11' er bare nødvendige hvis man ønsker rekuperasjon. De regulerbare likerettere 8, 8' for hver veksel-retter styres på en slik måte ved hjelp av en separat ikke vist elektronisk anordning at de etter tur er strømledende under en halv periode av vekselspenningen som skal produseres, mens de tilsvarende regulerbare likerettere for de forskjellige veksel-rettere styres med en faseforskjell på 30°. Primærkretsene for alle veksel-rettere er like.

Utgangstransformatoren 1 har to sekundærviklinger 12 og 13, transformatorer

2 har tre sekundærviklinger 14, 15, 16 transformatoren 3 har to sekundærviklinger 17, 18, transformatoren 4 har tre sekundærviklinger 19, 20, 21, transformatorer 5 har to sekundærviklinger 22, 23 og transformatoren 6 har tre sekundærviklingei 24, 25, 26. Sekundærviklingene 14, 17, 19 22, 24 er koblet i serie og leverer sammer fasespenningen R. Sekundærviklingene 12 15, 18, 20, 25 er likeledes koblet i serie oé

leverer sammen fasespenningen S. Sekundærviklingene 13, 16, 21, 23, 26 er koblet i serie for produksjon av fasespenningen T. Viklingene 14, 16, 20, 21, 24, 25 er like. Dette gjelder også for viklingene 12, 13, 17, 18, 22, 23 og for viklingene 15, 19, 26, og disse viklinger er dimensjonert slik at de produserer spenninger, som forholder seg som 1 til \/ 3 til 2. Hver fase mates således av fem seriekoblede sekundærviklinger og gir en vekselspenning, som er sammensatt av fem 30° faseforskjøvne spenninger, som forholder seg som 1 til V3 t11 2 tu V3tn 1-De seks veksel-rettere leverer rektangulærvekselspenninger, som i fig. 2 er vist for fasen R og sammen gir en vekselspenning med tilnærmet sinusform som angitt i nedre del av fig. 2. Det vil være åpenbart at det for levering av en enfaset vekselspenning med den antydete tilnærmete sinusform bare kreves fem veksel-rettere, idet den ene av de seks vekselrettere ikke trenger noen sekundærvikling for hver av de tre faser R, S, T.

Det kjente veksel-retter-system har 1 trefasetilfellet den ulempe at utgangstransformatorene ikke alle er like, men enten må ha to sekundærviklinger for en spenning på U \/3"volt eller to sekundærviklinger for en spenning på U volt og en sekundærvikling for en spenning på 2U volt. I enfase-tilfellet har man den ulempe at veksel-retterne bare kan kobles i parallell til matekilden, idet de fem for en og samme fase nødvendige veksel-rettere ikke lar seg ordne i grupper med samme ytelse og som mates med like spenninger, hvor-ved en seriekobling av disse grupper hadde vært mulig.

Oppfinnelsen går ut på å unngå de nevnte ulemper ved den omtalte veksel-retteranordning ved en annen dimensjo-nering av sekundærviklingene for utgangs-[ transformatorene. Trefase-anordningen ifølge oppfinnelsen er vist i fig. 3 og og

sammensatt av seks veksel-rettere A', B',

C, D', E', F', hvor primærkretsene er like og svarer helt til dem som omfattes av den kjente anordning som er vist i fig. 1.

Hver utgangstransformator 1', 2', 3', 4', 5', 6' er imidlertid forsynt med samme sett på tre sekundærviklinger 27, 28, 29, som er dimensjonert slik at de leverer rektangulærvekselspenninger, som forholder seg r som 1 til 1 + V3" MI 2 + V3^ For nver f ase -

er to viklinger 27, to viklinger 28 og to viklinger 29 koblet i serie slik at det leveres

rektangulærvekselspenninger med verdiene l TJ, (1 + V3)U, (2 + V3)U, (2 + V3)u. d

+ og U med en innbyrdes rasefor-skjell på 30°. Av fig. 4 fremgår at summer-ingen av disse seks vekselspenninger likeledes gir en vekselspenning av den tilnærmete sinusform. I trefase-tilfellet er således samtlige veksel-retter-enheter like.

I enfase-tilfellet oppnåes den fordel

at veksel-retter-enhetene lar seg ordne i

forskjellige grupper med samme ytelse.

Foruten koblingen hvor alle veksel-rettere

på primærsiden er parallellkoblet til matekilden kan, som vist i fig. 5, både veksel-retterne A', B', C og vekselretterne D', E',

F' kobles parallelt på primærsiden, og de

to gruppene av parallellkoblede veksel-rettere kan i serie med hverandre forbindes

med likespenningskilden. Hver veksel-retter mates da med halve spenningen fra

matekilden. Da veksel-retterne A' og B'

liksom veksel-retterne E' og F' sammen

opptar like stor spenning som hver av

vekselretterne C og D', kan man også

benytte seg av koblingen ifølge fig. 6. Derved er både veksel-retterne A' og B' og

veksel-retterne E' og F' parallellkoblet på

primærsiden, og disse to grupper er i serie

med veksel-retterne C og D' forbundet

med matekilden, slik at hver «gruppe»

mates med en fjerdedel av matespennin-gen. Også ved enfase-anordningen har man

således valget mellom flere forskjellige

spenninger, hvormed anordningen kan

mates ved den gitte utførelse av veksel-retterne og bestemt vekselspenning som

skal produseres, eller man kan ved hjelp

av en enkelt gitt likespenning produsere

forskjellige vekselspenninger, f. eks. HOV,

220V eller 440V hhv. 6V, 12V eller 24V osv.

En analyse av den tilnærmete sinusform ifølge oppfinnelsen viser at de samme

høyere harmoniske derved er null og de

øvrige harmoniske har samme verdier som

de som i fig. 2 er vist for den kjente tilnærming av sinusformen. Det skal også

bemerkes at spenningen kan reguleres ved

endring av den tidsperiode hvor spenningen er null.

Claims (4)

1. Anordning for omsetting av likespenning i en enfaset eller en trefaset vekselspenning ved hjelp av seks fra en felles likespenningskilde matede separate veksel-

rettere med utgangstransformatorer, som mates med gjensidig 30° faseforskjøvne rektangulærspenninger og ved hvilke pri-mærviklingene er like og består av to symmetrikoblede like deler hver, og alle sekundærviklinger, som sammen leverer fasen hhv. samme fase av den vekselspenning som skal produseres, er koblet i serie, karakterisert ved at hver utgangstransformator er forsynt med en sekundærvikling for fasen eller hver fase av vekselspenningen som skal produseres og at sekundærviklingene som sammen leverer fasen hhv. samme fase av vekselspenningen som skal produseres, er dimensjonert slik at de leverer gjensidig 30° faseforskjøvne rektangulærspenninger som forholder seg som 1 til 1 + V3 til 2 + V3'til 2 + \/3 til 1 + V3~til 1. 2. Anordning for omsetting av likespenning i en enfaset vekselspenning som angitt i påstand 1, karakterisert ved at veksel-retterne er anordnet i to like grupper på tre veksel-rettere, hvis sekundærviklinger leverer rektangulær-delspenninger, som forholder seg som 1 til 1 + V3 til 2 + \/3, at de tre veksel-rettere for hver gruppe er parallellkoblet på primærsiden og at veksel-retterne for den ene gruppe er primært seriekoblet med veksel-retterne for den annen gruppe.

3. Anordning for omsetting av likespenning i en enfaset vekselspenning som angitt i påstand 1, karakterisert ved at de to vekselrettere for hvert av de to like par av forskjellige veksel-rettere, som leverer delspenninger som forholder seg som 1 til 1 + er parallellkoblet på primærsiden og at disse to par veksel-rettere og de øvrige to veksel-rettere primært er seriekoblet.

4. Anordning for omsetting av like-spenninger i en trefaset vekselspenning som angitt i påstand 1, karakterisert v e d at hver utgangstransformator er forsynt med tre sekundærviklinger som hver svarer til en egen fase og som leverer rektangulær-delspenninger, som forholder seg som 1 til 1 + V3 til 2 + y¥-