SU936291A1 - Преобразователь переменного напр жени в посто нное - Google Patents

Description

(5«) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может найти практическое применение в качестве низковольтных источников посто н ного тока малой и средней мощности. Известны схемы низковольтных преобразователей трехфазного переменного напр жени  в посто нное, выполненные на базе трехфазного тре обмоточного трансформатора с двум  вторичными обмотками, соединенными в звезды, и шести вентилей, св зыва щих вторичные обмотки между собой и с выходными зажимами преобразовател . Разнообразие их св зей и  вл ет с  основной отличительной чертой известных низковольтных преобразователей: шестифазна  звезда на  звезда с уравнительным реактором , кольцева  схема Горлова и т.д. Высокий коэффициент полезного дейст ви  при пониженных напр жени х они обеспечивают за счет однократного

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ пропускани  выпр мленного тока через вентили р J. Недостатком известных схем низковольтных преобразователей переменного напр жени  в посто нное  вл етс  больша  установленна  мощность оборудовани  и повышенна  сложность исполнени . Известен преобразователь переменного напр жени  в посто нное,содержащий трехфазный трансформатор с двум  вторичными обмотками, одни , фазные концы и начала которых подключены через вентили к одному из выходных выводов 21. Недостатком данного преобразовател   вл етс  повышенна  ycтaнoвлeн на  мощность оборудовани  при соединении первичной обмотки трансформатора в треугольник и его практичерка  неработоспосЬбность при соединении первичной обмотки трансформатора в звезду. Цель изобретени  - упрощение и снижение установленной мощности оборудовани  преобразовател . Указанна  цель достигаетс  тем, что в преобразователе пepeмeннo o напр жени  в посто нное, содержащем трехфазный трансформатор с двум  вторичными обмотками, одни фазные концы и начала которых подключены через вентили к одному из выходных выводов, другие фазные начала и концы вторичных обмоток трансформатора подключены ко второму выходному выводу, а сами вторичные обмотки соединены между собой соответственно в пр мой и обратный треугольники На фиг. 1 приведена принципиальна  схема преобразовател ; на фиг.2 диаграммы напр жени  и токов, характеризующие его работу. Преобразователь содержит трансфор матор 1 с обмотками 2 - , вентили 5 - 10 и работает на нагрузку 11. Концы первичной обмотки 2 трехфазного трансформатора 1, соединенные , например, в звезды, образуют входные зажимы преобразовател .Концы и начала вторичных обмоток 3 и А (соответственно; подключены через вентили 5 - 10 к одному из выходных зажимов преобразовател , другой выходной зажим которого подключен непосредственно к фазным началу и кон фаза А например) указанных втори ных обмоток, соединенных между собо в пр мой и обратный треугольники. Н грузка 11 подключена к выходным зажимам преобразовател  (фиг. 1). Считают нагрузку 11 активно-инду тивной, с индуктивностью близкой к бесконечной () )и рассматривают работу преобразовател  вначале без диодов 9 и 10. При подаче на вход преобразовате сетевого напр жени , на его вторичных обмотках формируютс  две си темы трехфазных линейных напр жений (фиг. 2 а). Вентили 5-8 работают поочередн в пор дке их нумерации со сдвигом по фазе в 90 эл.град. и с длительностью их провод щего состо ни ,так же в течение 90 эл. град., обеспечи ва  выпр мление соответствующих линейных напр жений Удвз АСЗ дв4 АСФ естественной коммутацие вентилей за счет указанных напр жений . При этом на выходе преобразовател  формируетс  четырехимпульс-. ное выпр мленное напр жение V;/ 1,32 V, а через нагрузку 11 протекает полный выпр мленный ток ,1 т (фиг. 2 б, в;. Пусть в момент времени t наибольшее мгновенное значение напр жени  соответствует фазе A3 (Хдр). В работу включаетс  вентиль 5.Ток f з распредел етс  по фазе A3 (2/3 Jj ) и шунтирующим ее последовательно между собой соединенным фазам ВЗ и СЗ (1/31). Через интервал времени t. -t- t 90 эл.град., происходит выравнивание линейных напр жений V.oJ АСЗ (фиг. 2 б). Происходит коммутаци  TOKaljjc вентил  5 на вентиль 6. Ток ig распредел етс   о «азе СЗ (2/3J) и шунтирующим ее фазам A3, В3(1/31). В момент времени t происходит соответствующа  коммутаци  выпр мленного тока 1 с вентил  6 на вентиль 7 и вступает в работу обмотка . По фазе А протекает ток 2/3li а через шунтирующие ее последовательно срединенные фазы В и С ток 1/3 1(3. В момент времени 1л происходит очередна  коммутаци  тока Ге1 с вентил  7 на вентиль 8, после чего цикл работы преобразовател  повтор етс . На фиг. 2 г, д, е приведены формы токов в фазах А, В, С вторичных обмоток 3 и 4 трансформатора 1. Кажда  фаза проводит ток в течение 180 эл.град.форма тока в фазах В и С представл ет собой двухступенчатый пр моугольный импульс с,величиной ступеней в 2/3 1 и 1/3 1.. Форма тока в фазе В - одноступенчатый пр моугольный импульс с величиной ступеней в 2/3 1 и 1/3l(j .Форма тока в фазе В - одноступенчатый пр моугольный импульс с величиной тока в 1/3 1. Поскольку обмотки 3 и А соединены в пр мой и обратный треугольники, суммарный магнитный поток на каждом из сердечников скомпенсирован и определ етс  суммой магнитный потоков, создаваемых каждой из вторичных обмоток 3 и 4 (фиг. 2 г, д, е). Поскольку величина выпр мленного напр жени  на выходе преобразовател  (V V,, 1,32 УЗ 4 )значительно отличаетс  от выпр мленного напр жени  . в известных схемах типа шести59 фазна  звезда (Vj 1,35, Vjj) COOTветственно незначительно увеличиваетс  и величина пульсации переменной составл ющей в выходном напр жении преобразовател  по сравнению с известной схемой. Установленна  мощность оборудовани  (и трансформаторного и вентильного оказываетс  пониженной на , 10 - 2П. За счет увеличени  длительности токопровод щего состо ни  вторичных обмоток трансформатора с 60 эл.град, действующее значение протекающего через них тока снижено, .соответственно до: 5 АЗ А4 6 f(3 с4 з d

Соответственно снижаетс  и типова  мощность трансфооматора S. :( 5.3) 1, Р(з, что «а 20 меньше типовой, мощности трансформатора в схеме преобразовател  треугольник - шестифазна  звезда.

За счет увеличени  провод щего состо ни  вентилей с 60 до90 эл.град. в 1,5 уменьшаетс  действующее значение протекающего через них тока. С учетом коммутационных потерь коэф фициент использовани  вентилей по току повышаетс  на 10 - 20.

Вентили 9 и 10 (фиг. 1 ) шунтируют нагрузку в обратном направлении и играют роль нулевых вентилей, примен ющих во всех преобразовател х посто нного тока дл  шунтировани  активной-индуктивной (например двигательной V нагрузки, с целью повышени  коэффициента мйщности преобразовател . Следовательно в случае отсутстви  необходимости в нулевом вентиле, вентили 9 и 10 станов тс 

формула изобретени 

Преобразователь переменного напр жени  8 посто нное, содержащий трехфазный трансформатор с двум  вторичными обмотками, одни фазные концы и начала которых подключе через вентили к одному из выходных выводов, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  и сни жени  установленной мощности, другие фазные начала и концы вторичных обмоток Т1Ьансформатора подключены к второму выходному выводу, а вторичные обмотки соединены между собой соответственно в пр мой и обратный треугольники.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 26525, кл. Н 02 М 7/12, 19б5.

2.Размадзе Ш.М. Преобразовательные схемы и системы, М.,Энерги , 1967, с. k. 16 ненужными ( поэтому на фиг. 1 они обозначены пунктиром ) и необходимое минимальное число вентилей снижаетс  до четырех. Естественно, что такое значительное улучшение характеристик преобразовател  не может возникнуть из ничего, по вл етс  несимметрична  - заниженна  загрузка одной из фаз преобразовател  (в данном случае - фазы В), Поэтому применение предлагаемого преобразовател  целесообразно дл  малоответственных потребителей посто нного тока малой 15или средней мощности, либо при наличии мощнойпитающей сети, где исключаетс  возможность перекоса фаз. Возможны различные модификации предлагаемой схбкы преобразоват ел 

(/ffi Ш %J « «Ь

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Преобразователь переменного на25 пряжения в постоянное, содержащий трехфазный трансформатор с двумя вторичными обмотками, одни фазные концы и начала которых подключены через вентили к одному из выходных 30 выводов, отличающийся тем, что, с целью упрощения и сни жения установленной мощности, другие фазные начала и концы вторичных обмоток трансформатора подключены к

   35 второму выходному выводу, а сами вторичные обмотки соединены между собой соответственно в прямой и обратный треугольники.