Изобретение относитс к силовой преобразовательной технике и может найти применение в качестве вторичных источников питани посто нным сглаженным током. Известны однофазные двухполупериодные однотактные преобразователи переменного напр жени в посто нное, содержащие трансформатор с одной пер вичной и двум последовательно (согласно между собой) соединенными вто ричньми обмотками, обща точка соеди нени которых образует один (нулевой вывод преобразовател , а их свободные начало и конец подключены через вентили к второму выводу преобразова тел ij При подаче на вход преобразовател однофазного переменного напр жени на вторичных обмотках трансформатора формируетс две системы однофазных напр жений, сдвинутые между собой по фазе на 180 зл. град. Так как кажда из вторичных обмоток выпр мл ет толь ко одну полуволну тока, они работают в однократном реошме, в то врем как на выходе гфеобразовател фор мируетс двухпульсное вьтр мленное напр жение. Дп устранени подмагничивани магнитопровода трансформатора посто нной составл кнцей токов, протекающих в его вторичных обмотках, при выполнении трансформатора броневой конструкции первична и обе вторичные обмотки располагаютс на одном стержне магнитопровода с обеспечение им жесткой магнитной св зи, чтобы посто нные составл ющие намагничиваю щих сил обоих вторичных обмоток компенсировали друг друга. Одновременно достигаетс и уравновешивание переменных составл ющих намагничивающий сил. А при выполнении трансформатора стержневой конструкции его магнитопровод содержит два стержн с разнесенньши на них первичными полуобмотками и вторичными обмотками. В этом случае взаимокомпенсаци посто нных составл к щх намагничивающих сил обоих вторичных обмоток достигаетс разбивкой вторичных обмоток на две секции и размещением по одной из них на каждом из стержней (соединением вторичных обмоток в зигзаг). Этим же обеспечиваетс и уравновешивание переменных составл ющих намагничиваю щих сил. 1 72 Кроме того, в известных преобразовател х высокий уровень пульсации выходных тока и напр жени , что требует установки на их выходе сглаживающих фильтров. Известен преобразователь переменного напр жени в посто нное, содержащий однофазньй трансформатор с двзгхстержневым магнитопроводом, секционированную первичную обмотку и две вторичные обмотки, расположенные на соответствук цих стержн х магнитопроводд , обща точка согласнопоследовательно соединенных вторичных обмоток образует первый выходной вывод преобразовател , а их свободные начало и конец подключены через вентили к второму выходному вьшоду преобразовател 2j . При Подаче на вход преобразовател однофазного переменного напр жени вследствие поочередной работы вентилей обеспечиваетс двухтактный режим выпр мител с формированием на вьжоде преобразовател двухпульсного посто нного тока и напр жени . Выпр мленный ток содержит посто нную и наложеннз ю на нее переменную составл ющую удвоенной частоты. Следовательно , через вентили и вторичные обмотки трансформатора протекает ток второй гармоники. Однако создаваемые ими магнитные потоки удвоенной частоты направлены встречно и взаимокомпенсируют друг друга, т.е. собственное индуктивное сопротивление вторичных обмоток равно нулю и в сглаживании вьшр мленного тока принимает участие только небольша индуктивность рассеивани вторичных обмоток трансформатора. Кроме того, у данного преобразовател высокий уровень пульсации выходного тока, что ухудшает его энергетические показатели. Цель изобретени - улучшение энергетических показателей путем снижени уровн пульсации выходного тока преобразовател . Поставленна цель достигаетс тем, что в преобразователе переменного напр жени в посто нное, содержащем однофазный трансформатор с двухстержневым магнитопроводом, на стержн х которого расположены секции первичной обмотки, подключенные к входным выводам, и секции вторичной обмотки, обща точка соединени которых обра3 1 зует первый выходной вывод, а свооод нЫе выводы подключены к одноименным выводам двух вентилей, другие вьюоды которых объединены, образу второй выходной вьгаод, магнитопровод снабжен дополнительным безобмоточньм стержнем, выполненным с немагнитным зазором. На фиг. 1 приведена принципиальна схема преобразовател ; на фиг.2 диаграммы токов и напр жений, характеризующие работу преобразовател . Преобразователь содержит однофазный трансформатор 1 с двух стержневым магнитопроводом 2, первичной обмоткой с двум секод ми 3 и 4 вторич ной обмоткой с двум секци ми 5 и 6, и вентили 7 и 8. Первична обмотка трансформатора 1 содержит две соединенные последовательно между собой секции 3 и 4 и размещенные на крайних стержн х магнитопровода 2. Секции 5 и 6 вторичной обмотки также размещены на разных крайних стержн х магнитопровода 2 трансформатора t и соединены собой согласно-последовательно Обща точка соединени секций 5 и 6 вторичной обмотки о азует первый выходной вывод пре| бразовател , а их свободные начало и конец пoдкJao чены через вентили 7 и 8 к второму выходному выводу преобразовател . Магнитопровод дополнительно содержит средний (третий) стержень, выполнен- 35 иый безобноточным, с немагнитным зазором . Преобразователь работает следующим образом. При подаче на входные выводы сете-40 вого напр жени на его вторичных обмотках формируютс две однофазные сисгешл напр жений, сдвинутые между собой по фазе на 180 эл. град. Вследствие этого вентили 7 и 8 работают поочередно- со сдвигом по фазе на 180 эл. град., обеспечива формирование на выходе преобразовател двухпульсного выпр мленного напр жени . При подключении к преобразователю активной нагрузки в цепи последней протекает посто нный ток, содержащий посто нную составл ющую и наложенную ка нее переменную составл ющую удвоенной частоты с коэффициентом пульса|f A ,0,67. ЦИИ п Втора гармоника тока нагрузкиThe invention relates to power converter technology and can be used as secondary sources of constant-current power supply. Single-phase, full-wave single-cycle AC / DC converters are known, containing a transformer with one primary and two serially (according to each other) connected secondary windings, the common connection point of which forms one (zero output of the converter, and their free beginning and end are connected through the valves to the second output of the transducer ij. When a single-phase alternating voltage converter is fed to the input, two systems form one secondary transformer windings Voltages shifted in phase by 180 zł.degree. Since each secondary winding rectifies only one half-wave of current, they operate in a single reshm, while a two-pulse thermal voltage is generated at the output of the plasma generator. Dp eliminating the biasing of the transformer magnetic circuit constant is the sum of the currents flowing in its secondary windings when the armor structure transformer is primary and both secondary windings are located on the same core of the magnetic circuit. chenie them rigid magnetic connection to the permanent components boiling magnetizing forces of both secondary windings compensate for each other. At the same time, the balancing of the variable components of the magnetizing forces is achieved. And when performing a transformer of a core structure, its magnetic core contains two rods with primary semi-windings and secondary windings spaced on them. In this case, the mutual compensation of the constant components to the magnetising forces of both secondary windings is achieved by dividing the secondary windings into two sections and placing one of them on each of the rods (connecting the secondary windings in a zigzag). This also ensures the balancing of the variable components of the magnetizing forces. 1 72 In addition, in known converters, a high level of output current and voltage ripple, which requires the installation of smoothing filters at their output. A known AC-to-DC converter, containing a single-phase transformer with a double core magnetic core, a partitioned primary winding and two secondary windings located on the corresponding cores of the magnetic cores, the common point of the successively connected secondary windings forms the first output terminal of the converter, and their free start and end terminals of the converter are free start and end connected via valves to the second output of the converter 2j. At the input to the input of a single-phase alternating voltage converter, due to the alternate operation of the valves, a push-pull rectifier mode is provided with the formation of two-pulse direct current and voltage at the output of the converter. The rectified current contains a constant and superimposed variable of double frequency on it. Consequently, the second harmonic current flows through the valves and secondary windings of the transformer. However, the magnetic fluxes created by them of the doubled frequency are directed oppositely and mutually compensate each other, i.e. the inductance of the secondary windings is zero, and only a small dispersion inductance of the secondary windings of the transformer takes part in smoothing the surge current. In addition, this converter has a high level of output current ripple, which impairs its energy performance. The purpose of the invention is to improve the energy performance by reducing the ripple level of the output current of the converter. The goal is achieved by the fact that in an alternating voltage-to-constant voltage converter containing a single-phase transformer with a double-core magnetic circuit, the terminals of which have primary winding sections connected to the input terminals and a secondary winding section whose common connection point forms the first output the output, and the free terminals are connected to the same terminals of the two valves, the other views of which are combined, to form the second output stage, the magnetic circuit is equipped with an additional non-winding rod, made with a non-magnetic gap. FIG. 1 is a circuit diagram of a converter; Fig. 2 shows the current and voltage diagrams characterizing the operation of the converter. The converter contains a single-phase transformer 1 with a two core magnetic core 2, a primary winding with two secs 3 and 4 a secondary winding with two sections 5 and 6, and valves 7 and 8. The primary winding of the transformer 1 contains two sections connected in series with each other and 4 and placed on the extreme rods of the magnetic circuit 2. Sections 5 and 6 of the secondary winding are also placed on different extreme rods of the magnetic conductor 2 of the transformer t and are connected to each other consistently The common connection point of the sections 5 and 6 of the secondary winding and about the first output output pre | they are free, and their free start and end are passed through valves 7 and 8 to the second output terminal of the converter. The magnetic core additionally contains a middle (third) core, made of 35 non-stop, with a non-magnetic gap. The Converter operates as follows. When applied to the input terminals of the network-40 voltage on its secondary windings, two single-phase voltage systems are formed, shifted in phase by 180 e. hail. As a result, the valves 7 and 8 work alternately with a phase shift of 180 e. grad., ensuring the formation at the output of a two-pulse rectified voltage. When an active load is connected to the converter in the circuit of the latter, a direct current flows, which contains the constant component and the alternating component of the double frequency with a pulse coefficient | f A, 0.67. CII p Second harmonic of load current
замыкаетс соответственно через паформатора соизмерима с требуемой 77 раллельно подключенные по отношению к нагрузке две цепи, состо щие из последовательно соединенных вентил и одной секции вторичной обмотки трансформатора, вентиль 7 - секци 5 и вентиль 8 - секци 6. При отсутствии среднего стержн в магнитопроводе 2 трансформатора1 создаваемые секци ми 5 и 6 вторичной обмотки магнитные потоки второй гармоники направлены встречно, замыкаютс через крайние стержни и взаимокомпенсируютс , обеспечива ничтожно малое суммарное потокосцепление вторичных обмоток. Следовательно, собственна -индуктивность секций вторичных обмоток трансформатора в этом случае не оказывает токоограничивающего сглаживающего эффекта по отношению к второй и кратном ей гармоникам выпр мленного тока. Однако вследствка введени дополнительного третьего среднего безобмоточного стержн с магнитопроводе 2 создаетс дополнительный путь протекани магнитного потока второй и кратным ей гармоникам. Поскольку по крайним стержн м магнитопровода магнитные потоки направлены встречно, они в этом случае проход т, скл&щлва сь , через средний стержень. Следовательно, в крайних стержн х магннтопровода/ не происходит компенсации магнитного потока второй и кратных ей гармоник. За счет собственного потокосцеплени в размещенных на них секци х 5 и 6 вторичной обмотки наводитс противо-ЭДС, ком ,пенсирухица вторую гармонику в вы- пр мленном напр жении, что обеспечивает снижение уровн пульсации выпр мленных тока и напр жени с 67 до 20-40%. Обеспечиваетс эффект сглаживани выпр мленного тока собственной индуктивностью вторичной обмотки трансформатора . При этом магнитный поток, обусловленный первой гармоникой тока, направлен в крайних стержн х согласно-последовательно и поэтому замыкаетс через крайние стержни даже при наличии дополнительного стержн , т.е. сам процесс выпр млени при этом не измен етс . Поскольку собственна индуктивность секций вторичной обмотки транс индуктивностью сглаживающего реактора , происходит ограничение тока второй гармоники, протекак цего по контуру , образованному нагрузкой и цеп ми , с оЬто щими из секций вторичной о$ матки и вентилей 7 и 8. Следовательно , результирующий ток нагрузки имеет пониженный уровень пульсации. На фи. 2с( приведена форма тока и напр жени на выходе преобразовател при отсутствии дополнительного среднего стержн и работе его на чис то активную нагрузку. Выходное напр жение содержит основную вторую гармонику, величина которой достигает 67,0%, что обеспечивает недопустимо высокий уровень пульсации выходных тока и напр жени Втора гармоника практически полностью выдел етс на нагрузке, так как собственна индуктивность обмоток трансформатора имеет дл нее нулевое значение. При наличии дополнительного среднего стержн вторичные обмотки транс форматора оказывают второй гармонике сопротивление, обусловленное их собственной индуктивностью. Происходит перераспределение напр жени второй гармоники между нагрузкой и вторичными обмотками трансформатора со сни жением ее уровн на нагрузке, а следовательно , и пульсации выпр мленного напр жени . Одновременно за счет собственной индуктивности секций вторичной обмот ки трансформатора происходит и ограничение тока второй гармоники в цепи нагрузки и снижение уровн пульсации вьшр мленного тока (фиг. 2S ),. Однофазные двухползтхериодные однотактные схемы вьшр кпеНи с двухстержневым трансформатором широко примен ютс на практике в качестве различных вторичных источников пита ни малой и средней мощности в соче тании со сглаживан щми фильтрамк (в простейшем слзгчае со сглаживающими реакторами). Наличие сглаживакнцего реактора приводит не только к увеличению массо-габаритных показателей преобразователей , но и к снижению КПД. Так как потери в реакторах соизмеримы с потер ми в трансформаторе преобразовател . При использовании в качестве сглаживакщего реактора собственной ;индуктивности ВТОРИЧНЫХ обмоток трансформатора эти потери полностью исчезают. Поскольку посто нна составл юща выпр мленного тока создает во вторичных обмотках трансформатора посто нный подмагничивакиций поток, направленный по крайним стержн м встречно и замыкающий через средний стержень, то необходимо ввести в средний стержень немагнитн1ый зазор, вследствие этого сз ммарные Массогабаритные показатели и КПД преобразовател улучшаютс .respectively, the two circuits connected in parallel with the load, consisting of series-connected valves and one section of the secondary winding of the transformer, valve 7 — section 5 and valve 8 — section 6, are commensurate with the paformer, respectively, with the required 77 Magnetic fluxes of the second harmonic generated by sections 5 and 6 of the secondary winding are directed oppositely, closed through the outermost rods and mutually compensate, providing a negligible total flux chain ix secondary windings. Consequently, the self-inductance of the sections of the secondary windings of the transformer in this case does not have a current-limiting smoothing effect with respect to the second and multiple harmonics of the rectified current. However, following the introduction of an additional third middle free-flow rod from the magnetic core 2, an additional path of magnetic flux to the second and multiple harmonics is created. Since the magnetic fluxes are directed oppositely along the extreme rods of the magnetic circuit, they in this case pass through the middle rod, skl & Consequently, in the extreme rods of the magnetic core / there is no compensation for the magnetic flux of the second and multiple harmonics. Due to its own flux linkage, sections 5 and 6 of the secondary winding placed on them induce back EMF, com, pensiukhitsa second harmonic in the increased voltage, which ensures a reduction in the level of pulsation of rectified current and voltage from 67 to 20-40 % The smoothing effect of the rectified current is provided by the inductance of the secondary winding of the transformer. In this case, the magnetic flux due to the first harmonic of the current is directed to the extreme rods consistently and therefore closes through the outer rods even with an additional rod, i.e. the straightening process itself does not change. Since the intrinsic inductance of the secondary sections of the trans inductance of the smoothing reactor, the second harmonic current is limited to flow along the circuit formed by the load and the circuits from the secondary section of the uterus and the gates 7 and 8. Consequently, the resulting load current has a reduced ripple level. On fi. 2c (the form of the current and voltage at the output of the converter is shown in the absence of an additional middle rod and its operation is at a quite active load. The output voltage contains the main second harmonic, the value of which reaches 67.0%, which ensures an unacceptably high level of output current ripple and The voltage of the second harmonic almost completely stands out on the load, since the self-inductance of the transformer windings has a zero value for it. In the presence of an additional middle rod, the secondary voltages are The transformer's cables provide the second harmonic with resistance due to their own inductance. There is a redistribution of the second harmonic voltage between the load and the secondary windings of the transformer with a decrease in its level at the load, and consequently, the rectified voltage pulsation. At the same time due to the inductance of the secondary sections winding of the transformer occurs and the limiting of the current of the second harmonic in the load circuit and the decrease in the level of pulsation of the alternating current (Fig. 2S) ,. Single-phase two-creep single-ended circuits with a double-core transformer are widely used in practice as various secondary sources of low or medium power in combination with smoothing filters (in the simplest form with smoothing reactors). The presence of a smoothing reactor leads not only to an increase in mass-dimensional parameters of converters, but also to a decrease in efficiency. Since the losses in the reactors are commensurate with the losses in the transformer of the converter. When used as a smoothing reactor of its own, the inductance of the SECONDARY windings of the transformer, these losses completely disappear. Since the constant component of the rectified current creates in the secondary windings of a transformer a constant magnetizing flux directed along the extreme rods opposite and closing through the middle rod, it is necessary to introduce a nonmagnetic gap into the middle rod, as a result of which the millimeter mass-size parameters and the efficiency of the converter improve.
dd
i-tii-ti