SU782089A1 - Преобразователь переменного напр жени в посто нное - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к силовой преобразовательной технике и .может найти практическое применение в мощных низковольтных и сильноточных источниках питани  посто нным током дл  гальваники, электролиза , электрохимической обработки металлов и т. д.

Известны схемы шестифазных низковольных и сильноточных преобразователей переменного напр жени  в посто нное 1.

Однако этот преобразователь не обеспечивает высокого коэффициента использовани  вентилей по току.

Известен преобразователь переменного напр жени  в посто нное, содержащий трехфазный трансформатор, первичные обмотки которого соединены в треугольник, вторичные выполнены со средней точкой, причем их крайние выводы подключены к одноименным электродам вентилей, противоположные электроды которых объединены и подключены к одному выходному выводу, а средние точки вторичных обмоток подключены к крайним точкам обмоток трехфазного уравнительного реактора, обща  точка которого св зана через дроссель со вторым выходным зажимом 2J.

Недостатком этого- преобразовател   вл етс  повышенные массогабаритные показатели .

Цель изобретени  - снижение массогабаритных показателей.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что обмотки указанного уравнительного реактора соединены в треугольник и кажда  из них выполнена со средней точкой, причем средние точки всех обмоток объединены в общий вьтвод.

На фиг. 1 приведена принципиальна  схема преобразовател ; на фиг. 2 - диаграмма токов и напр жений.

Преобразователь содержит трансформатор 1 с обмотками 2-4, вентили 5-10, уравнительный реактор 11 и сглаживающий

15 дроссель 12.

Концы первичной обмотки 2 трехфазного трансформатора 1 соединены в треугольник и образуют входные выводы устройства. Фазные обмотки 3 и 4 трансформатора 1 20 соединены между собой согласно-последовательно и подключены свободными началами и концами через пары вентилей 5 и 6, 7 и 8, 9 и 10 к одному из выходных выводов преобразовател , образу  три однофазных

выпр мител  с нулевыми выводами. Нулевые выводы двухфазных выпр мителей подключены соответственно к началам обмоток трехфазного уравнительного реактора 11, соединенных в треугольник и снабженных средними точками, соединенными в общий вывод реактора 11, подключенный через сглаживающий дроссель 12 к другому выходному выводу преобразовател  (см. фиг. 1). При подаче трехфазного переменного напр жени  на вход преобразовател , на вторичных обмотках 3 и 4 трансформатора 1 формируетс  шестифазна  система напр жений . Поскольку вторичные обмотки 3 и 4 соединены между собой пофазно согласнопоследовательно и образуют вместе с вентил ми-диодами 5иб, 7и8, 9и 10 три двухфазных выпр мител , на их средних выводах (точках соединени  фазных обмоток ) и объединенных анодах вентилей формируетс  три системы двухимпульсных выпр мленных напр жений, смещенных между собой по фазе (см. фиг. 2а), т. е. амплитуды выпр мленных напр жений отдельных двухфазных выпр мителей сдвинуты между собой во времени на п/З.

Так как указанные выпр мители работают параллельно, через общий уравнительный реактор И происходит выравнивание мгновенных выпр мленных значений напр жений , в силу чего токораспределение по вентил м и вторичным обмоткам трансформатора отвечает режиму трех параллельно работающих двухфазных выпр мителей с продолжительностью анодного тока, равной 180 эл. град. При этом на выходе преобразовател  после уравнительного реактора 11 получаетс  общее выпр мленное напр жение , представл ющее среднее арифметическое от мгновенных значений выпр мленных напр жений на выходах трех двухфазных выпр мителей (см. фиг. 2а). Видно-, что число пульсаций в усредненном выпр мленном напр жении равно 6. Сглаживающий дроссель 12 обеспечивает снижение пульсаций в выпр мленном токе до требуемого уровн .

Разность мгновенных значений выпр мленных напр жений отдельных двухфазных выпр мителей и общего усредненного выпр мленного напр жени  прикладываетс  к полуобмоткам трехфазного уравнитель.ного реактора 11 и представл ет собой трехфазную систему напр жений удвоенной частоты (см. фиг. 2-6).

Поскольку выпр мленный ток каждого из двухфазных выпр мителей, равный /3 1, вцепи уравнительного реактора 11 делитс  пополам (Id/б) и протекает по двум смежным по фазе полуобмоткам реактора таким образом, что на каждом из стержней магнитопровода реактора создаваемые ими посто нные потоки направлены встречно, происходит их взаимокомпенсаци . А устране11ИС посто нного потока, подмагничивающеГО магнитопровод реактора, позвол ет снизить сечение магнитопровода и электромагнитные потери в окружающих магнитопровод элементах преобразовател , по которым вынуждены замыкатьс  посто нные потоки

каждого из стержней магнитопровода.

Снижение сечени  магнитопровода обеспечивает в свою очередь снижение массогабаритных показателей преобразовател .

Дополнительное снижение сечени  магнитопровода уравнительного реактора, а,

следовательно, и массогабаритных показателей преобразовател  обеспечиваетс  снижением суммарной индукции в его стержн х .

Действительно, поскольку кажда  из полуобмоток уравнительного реактора работает под полным разностным переменным напр жением удвоенной частоты, но соответственно при пониженном в два раза токе (по сравнению с известным), равным , расчетна  мощность обмоток уравнительного реактора останетс  неизменной. Однако первые гармоники этих напр жений сдвинуты между собой на 240 эл. град, (либо на 120 эл. град, относительно частоты входного напр жени ). Поэтому суммарна  магнитна  индукци , наводима  в каждом из стержней магнитопровода уравнительного реактора, определ етс  геометрической, а не арифметической суммой индукции, наводимых каждой из полуобмоток, т. е. возрастает не в два раза, а в УЗ раз (см. фиг. 2-6). А

снижение в 1,16 магнитной индукции (по сравнению с известным) позвол ет соответствующим образом снизить и сечение магнитопровода (либо уменьшить число витков на вольт, т. е. сократить расход меди). .

Преобразователь может быть выполнен как на одном трехфазном, так и на трех однофазных трансформаторах. В отличие от известного уравнительный реактор может быть выполнен либо на общем трехстержневом магнитопроводе, либо в виде трех однофазных уравнительных реакторов на отдельных магнитопроводах. В этом случае открываетс  возможность унификации их уравнительными ректорами, используемыми в насто щее врем  щироко в щестифазных преобразовател х, выполненных по схеме «двойна  звезда с уравнительным реактором .

Выполнение обмоток уравнительного реактора с удвоенным числом витков и с пониженным в два раза сечением только облегчает их конструктивное исполнение (при больщих сечени х).

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь переменного напр жени  в посто нное, содержащий трехфазный

   трансформатор, первичные обмотки которого соединены в треугольник, вторичные выполнены со средней точкой, причем их крайние выводы подключены к одноименным электродам вентилей, противоположные электроды которых объединены и подключены к одному выходному выводу, а средние точки вторичных обмоток подключены к крайним точкам обмоток, трехфазного уравнительного реактора, обща  точка которого св зана через дроссель со вторым выходным выводом , отличающийс  тем, что, с целью снижени  массогабаритных показателей, обмотки указанного уравнительного реактора соединены в треугольник и кажда  из них выполнена со средней точкой, причем средние точки всех обмоток объединены в общий вывод.

   Источники инф рмации, прин тые во внимание при экспертизе . Феоктисов Н. А., Суханов А. И. и Карасев А. В. Применение кольцевой схемы выпр млени  в низковольтных сильноточных агрегатах. «Электротехника, 1978, JV 5, с. 37-40.
2. 2. Размадзе Ш. М. Преобразовательные схемы и системы. М., «Высща  школа, 1967, с. 62.

   Фиг.1

   0-+