SU687545A1 - Трехфазный преобразователь переменного напр жени в посто нное - Google Patents

Description

(54) ТРЕХФАЗНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ заземлен, кажда  из вторичных обмоток снабжена средним выводом, к которому подключены соответствующие электростатические внутренний и наружный экраны. На фиг. 1 представлена принципиальна  электрическа  схема устройства; на -фиг. 2, 3 и 4 - примеры конструктивного исполнени  (на фиг. 3 - вариант исполнени  высоковольтной обмотки в случае слоевого исполнени , а на фиг. 4 - в случае катушечного исполнени ). Устройство (см. фиг. 1) содержит трехфазный трансформатор 1, высоковольтна  сторона которого состоит их трех вторичных обмоток 2, 3, 4. Кажда  и.з этих обмоток подключена к однофазному вентильному мосту 5, 6 и 7, каждый из которых состоит из четырех высоковольтных плеч. Все три моста включены параллельно, обеспечива  на выходе шестикратные пульсации выпр мленного напр жени . На выходе устройства включен защитный реактор 8, а положительный вывод заземлен. Первична  обмотка 9 трансформатора 1 подключаетс  к питающей сети переменного тока. Трансформатор снабжен заземленным электростатическим экраном 10, расположенным между первичной и вторичными обмотками. Кажда  высоковольтна  (вторична ) обмотка 2, 3 и 4 снабжена внутренним 11 и наружным 12 электростатическими экранами , подключенными к среднему выводу каждой из обмоток 2, 3 и 4. Эквивалентна  «паразитна  емкость между экранами 10 и 11 и заземленными детал ми обозначена конденсатором 13. Емкость 14 на выходе устройства, а паразитные емкости между выводами фазных обмоток и землей при отсутствии экранов 11 и 12 обозначены на фиг. 1 как сосредоточенные емкости 15 и 16. На магнитопроводе трансформатора 1 расположена первична  обмотка 9, поверх которой находитс  заземленный электростатический экран 10. С учетом изол ционного промежутка между обмотками далее концентрически расположен внутренний электростатический экран 11 и вторична  обмотка 2 (3, 4). Устройство работает следующим образом. Кажда  однофазна  мостова  схема выпр млени  обеспечивает самосто тельно двухполупериодное выпр мление на своем выходе. Поскольку напр жение между фазами трансформатора сдвинуто на 120°, в результате на выходе параллельно включенных выпр мительных мостов 5, 6 и 7 обеспечиваютс  пульсации, эквивалентные щестифазной схеме выпр млени  Ларионова. При холостом ходе устройства напр жение на его выходе не может превышать максимального значени  фазного напр жени , однако из-за наличи  «паразитных емкостей 15 и 16 между высоковольтными выводами и заземленными детал ми наблюдаетс  существенное завышение выходного напр жени . Особенное сильно это сказываетс  в случае слоевой обмотки, когда «паразитна  емкость 15, подключенна  к внутреннему выводу, значительно превышает «паразитную емкость 16, подключенную к наружному выводу. При этом из-за возникновени  эффекта удвоени  напр жени  на выходе устройства, т. е. на емкости 14, напр жение завышаетс . Благодар  установке внутренних 11 и наружных 12 экранов и полной экранировке обмотки устран ютс  «паразитные емкости 15 и 16, подключенные к выводам обмотки и создающие эффект удвоени  выпр мленного напр жени . При подключении экранов 11 и 12 к средней точке обмотки 2 (3, 4) «паразитна  емкость, образованна  экранами на землю 13, на процесс «удвоени  оказать вли ние принципиально не может и величина емкости при этом не имеет значени . Применительно к однофазному выпр мителю схема работает следующим образом. В один из полупериодов изменени  питающего напр жени  происходит зар д емкости 15 до максимального значени  фазного напр жени . Одновременно до указанного значени  напр жени  зар жаетс  емкость 14 на выходе устройства. В следующий полупериод изменени  питающего напр жени  напр жение на емкости 15 оказываетс  включенным последовательно с напр жением на фазной обмотке 2 (или 3, 4) и емкость 15 разр жаетс  на емкости 16 и 14. При равенстве емкостей 15 и 16 к моменту достижени  напр жением на обмотке 2 максимального значени  емкость 15 успевает полностью разр дитьс  на емкость 16, и напр жение на выходе оказываетс  равным максимальному значению напр жени  на фазе трансформатора. Однако при неравенстве указанных емкостей и зат жном холостом ходе устройства напр жение на емкост х 16 и 14 оказываетс  выше указанного значени . Величина завыщени  напр жени  в количественном отношении зависит от соотношени  емкостей 14, 15 и 16 и длительности холостого хода. Практически указанное завышение может составл ть до 15 - 25% от максимально возможного напр жени  при отсутствии «паразитных емкостей. Дл  устранени  указанного вли ни  «паразитных емкостей на завышение напр жени  холостого хода обмотки высокого напр жени  2 (3, 4) помещают между внутренним и наружным электростатическими

экранами, подключенными к средней точке обмотки высокого напр жени .

В приведенной конструкции высоковольтного трансформатора емкости 15 и 16 практически отсутствуют, а емкость 13 зар жаетс  только до половины максимального напр жени  фазной обмотки траснформатора, а общее напр жение на выходе каждого однофазного выпр мител  не может превысить максимального значени  напр жени  фазной обмотки, так как при любом изменении фазного напр жени  оно представл ет сумму напр жений на емкости 13 и половину напр жени  фазной обмотки.

Завышение напр жени  холостого хода устройства не зависит от величины емкости 14, включенной на выходе, однако величина выходной емкости 14 вли ет на врем  достижени  напр жением холостого хода максимального значени .

Защитный реактор 8 предназначен дл  ограничени  импульсных воздействий, прикладываемых к преобразователю со стороны нагрузки.

При использовании катущечных обмоток внутренним экраном катушек могут служить внутренние слои обмотки, и в этом случае катущки могут снабжатьс  только наружным экраном,соединенным со средней точкой.

При однофазном исполнении преобразовател  и слоевых обмотках средн   точка вторичной обмотки соедин етс  с внутренним экраном, а наружный экран может быть общи.м дл  обоих катушек, расположенных на разных стержн х.

Наличие внутреннего экрана практически не вызывает увеличени  изол ционного рассто ни  между обмотками, так как внутренний экран находитс  под половинным потенциалом и располагаетс  на половине рассто ни  между обмотками.

Преимуществом предлагаемого устройства  вл етс  отсутствие завышени  напр жени  на выходе при холостом ходе, что позвол ет избавитьс  от громоздких и дорогосто щих балластных активных нагрузок, а в р де случаев и от стабилитронов, включенных на выходе выпр мителей последовательно с резисторами балластной нагрузки.

При применении предлагаемого устройства отпадает надобность в излишних запасах по напр жению, вызванна  завышенным напр жением холостого хода, что увеличи0 вает надежность устройства.

Использование предлагаемого высоковольтного выпр мител  позвап ет повысить коэффициент полезного действи  и надежность источников посто нного тока, умень5 щает их габариты и вес.

Claims (2)

1.Патент ЧССР № 44749, кл. 21 d 12/02.

2.Рогинский В. Ю. Экранирование в радиоустройствах . «Энерги , 1970, с. 35 (прототип ) .

10

(f

Фиг.З