SU1677821A1 - Трехфазный преобразователь напр жени с дес тикратной частотой пульсации - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может использоватьс  в качестве вторичного источника питани  средневольтно- го диапазона, Цель изобретени  - упрощение конструкции преобразовател . Секции вентильной обмотки электромагнитного аппарата 15, формируют трехфазную систему ЭДС в схему, топологически образующую подобие короны,п ть выводов которой подключены к выводам переменного тока п ти-  чейкового вентильного моста 11, выводы посто нного тока которого образуют выходные выводы 12 и 13. При этом через секции, соединенные в замкнутый контур, протекает ток с амплитудой, существенно меньшей значени  тока нагрузки. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичного источника электропитани  сред- невольтного диапазона.

Цель изобретени  - упрощение конструкции преобразовател .

На фиг. 1 приведена принципиальна  электрическа  схема трехфазного преобразовател  напр жени  с дес тикратной частотой пульсации; на фиг. 2 - то же, с изображением секций трехфазного источника переменных ЭДС и их соединений в топологическом, а п ти чейкового вентильного моста Л5- в блочном виде; на фиг. 3 - дес тилепесткова  диаграмма выходного напр жени  U0 в фазовой плоскости при изображении его огибающей в виде дес ти- пунктирных лепестков за один период преобразуемых переменных ЭДС при угловой длительности каждого лепестка, соответствующей длительности формирующегос  на нагрузке импульса, равной 36°, а также при изображении образующих выходное

напр жение импульсов S/n в виде дес ти векторов, симметрично сдвинутых также на угол 36°.

Устройство содержит преобразовательные элементы (ПЭ) 1-10, образующие п ти-  чейковый вентильный мост 11, выводы 12 и 13 посто нного тока которого образуют выходные выводы. К ним подключаетс  нагрузка 14.

Трехфазный источник 15 переменных ЭДС в виде трехфазной вентильной обмотки (ВО) электромагнитного аппарата (ЭМА) содержит в третьей фазе одну (CZ), а в первой и второй фазах - по две секции aixi, 32x2 и biyi, 02У2.

Одинаковые первые секции аш, biyi первых двух фаз соединены между собой последовательно-согласно, топологически образу  обратный открытый треугольник или обратную V-схему xibiyi (см. фиг. 2). Равные между собой вторые секции Ь2У2, 32X2 второй и первой фаз подключены встречно и соответственно согласно к перOv XI VI 00

ю

вому (С1 и второму (С11) отводам секции CZ третьей фазы, причем пор док отсчета этих отводов прин т относительно конца С этой

секции.

Выводы С, 2 секции CZ и выводы уаЭ2 присоединенных к ней двух секций Ь2У2, 32X2, а также объединенные в V-схеме выво- цы a i, yi первых секций aixi, biyt подключены к п ти выводам переменного тока п ти чейкового вентильного моста 11.

Отводами ai, bi снабжены вторые секции первых двух фаз, к которым присоединены выводы bi, xi разноименных по фазе первых секций biyi, aixi, а топологи  всех соединенных секций схожа в целом с изображением короны (фиг. 2). Причем кажда  перва  и втора  секции первых фаз и разделенные отводами средн   и кажда  крайн   части секции третьей фазы, а также треть  секци  и меньша  и больша  части каждой второй секции могут быть установлены в соотношени х (аш biyi): (32X2 Ь2У2) : СС : (ее CZ) : CZ : (3232 Ь2У2) : (32X2 b2b2) 0,7097 : 0,6787 : 0,3213 : 0,1484 : 0,618 : 0,2903 : 0,38845 относительно амплитуды Uao выходного напр жени  U0 в режиме XX, или в действующих значени х напр жени , обычно требующихс  на практике относительно задаваемого среднего значени  Vo того напр жени  нагрузки в соотношени х 0,51:0,488:0,231:0,107:0,4443:0,279.

Преобразователь работает следующим образом.

Как следует из фиг,2 благодар  установленному соединению секций ВО ЭМА и их соотношени м, между соответствующими парами линий, подход щих к мосту Л5, формируетс  п ть одинаковых диагональных ЭДС (ДЭДС). Они сдвинуты по фазе относительно друг друга на 72 эл. град, и топологически образуют правильную п тиугольную звезду, показанную на фиг. 2 п тью пунктирными лини ми.

В результате выпр млени  этих п ти переменных ДЭДС с помощью дес ти ПЭ 1-10 моста Л5 на нагрузке 14 создаетс  квазипосто нное напр жение U0 с дес тикратной частотой его пульсации относительно частоты этих ЭДС (П 10, фиг. 3). Частота пульсации увеличена в некратное трем число раз несмотр  на преобразование трех переменных ЭДС, сдвинутых по фазе на 120 эл. град.

При выполнении устройства управл емым по посто нному напр жению, например, в качестве управл емого (стабилизированного ) выпр мител  или в качестве инвертора, упрощенный алгоритм управлени   сен из той же фиг. 3, согласно

которой сигналы управлени  из ПЭ достаточно подавать от вводимой системы управ- лени  лишь на один ПЭ, причем последовательно в течение одного периода

ЭДС на ПЭ 1, 4, 3, 6, 5, 8, 7, 10, 9 и 2 при прин той на фиг. 1 их нумерации нечетно в анодной и четно- в катодной группах ПЭ при последовательной нумерации в пор дке естественного их открыти  м выборе условно

первого импульса в качестве исходного.

На фиг. 1 приведены также следующие использованные данные: число тн исходных ЭДС, секции которых при общем их числэ 42 5 и установленных далее соотношени х формируют на входе моста п ть ДЭДС (Мд 5), а их преобразование с помощью моста Л5 из дес ти ПЭ (В 10) обеспечивает дес тикратную частоту пульсации (П fn/fc 10) относительно частоты исходных ЭДС при уровне kn пульсации по полному размаху, равному 5% относительно среднего значени  V0 напр жени  Do нагрузки , через Wia 3,4 обозначена суммарна  амплитуда преобразующих ЭДС всех

трех фаз относительно амплитуды Uao напр жени  Do в режиме XX или, что то же, суммарное число витков ВО электромагнитного аппарата (ЭМА) в случае реализации источника ЭДС на трехфазной ВО ЭМА.

Присоединенные к мосту п ть выводов

обозначены на фиг. 2 маленькими окружност ми , которые расположены вблизи большой окружности, в целом описывающей топологическое изображение источника переменных ЭДС или соединенных между собой секций ВО ЗМА. Двум  наименьшими окружност ми обозначены точки соединени  отводов с выводами секций обратной V-схемы,

Кроме того, при S/ на фиг. 3 указаны номера двух ПЭ, провод щих в данном подынтервале ток нагрузки при закрытых остальных ПЭ. а также даны обозначени  пары й аодов соответствующих секций ВО,

между которыми в этом подынтервале действует наибольша  по мгновенному значению ДЭДС.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Трехфазный преобразователь напр жени  с дес тикратной частотой пульсации, содержащий трехфазный источник переменных ЭДС с одной секцией в третьей фазе и двум  секци ми в первой и второй фазах, причем равные первые секции первой и второй фаз соединены между собой в открытый треугольник, топологически образу  обратную V-схему с углом 60°, а равные между собой вторые секции второй и первой фаз подключены встречно и соответственно согласно к первому ;; второму отводам секции третьей фазы при пор дковом их отсчете от ее конца, свободные выводы этой секции и соединенных в ней вторых секций, а также объединенные а У/схеме выводы первых секций подключены к п ти выводам переменного тока пкта чей- кового вентильного моста, выводы посто нного тока которого образуют выходные выводы, причем кажда  втора  секци  первых фаз и разделенные отводами средн   и кажда  крайн   части секции третьей фазы установлены в соотношени х 0,6787 : 0,3213

   О 1484, о т л м а ю щ v Г с г ты -то с целью упрощени  OHCipv ca(t /i преоб« асо- вател , КЗЖДЗР втора  се.1 и гц- н .м отводом k vGTopoi v м к:ое кч,г «дородным Во воцор, разное, го перва  се-ци , а введеьчый Огвод цел кахсдую вторую секцию HJ « еььшую ч Coif-- иую части а соотношен к 0, О D89F при выполнении меношзй „ тч ьоел чекKbifvi к мосту вь -. э d ciopaj- секции каждой из дв/ ; i сл трегьей фазы выпопнелы Б соошиас нн 0,7097-0,6787 0,61В

   # ui /г а аг

   s И

   « -р, -.. - - ( /б1 |2 I/ Р)

   .1/ J/ Jy -- / Ж ф ф . /

   Т Х-4-1- -1-d А

   A. i/

   7

   /Ts

   - л,,

   ,Ь .. - /7- /Г

   / /

   w

   w

   tfo fhJO

   (а,г;9,№ю .,-fSftod 1fl

   jWXl

   v

   ) s ,

   18) S, л ГУЫЩ; .fcat V A.V W

   caf;5,8)Sg Ss№i№

   ФигЗ

   w

   w

   c