1one
Изобретение относитс к силовой преобразовательной технике и может найти практическое применение в качестве вторичного источника питани с широким диапазоном регулировани выходных параметров.The invention relates to power converter technology and may find practical application as a secondary power source with a wide range of output control parameters.
Известны преобразователи переменного напр жени в посто нное с двухдиапазонным регулированием выходного напр жени . Они снабжены дополнительным комплектом вентилей, обеспечивающим переключение вторичных обмоток трансформатора со звезды на треуголь- ник . В преобразовател х с фазоступенчатым регулированием выходного напр -55 жени повышение энергетических показателей обеспечиваетс разделением всего диапазона регулировани выходног о напр жени на р д поддиапазонов путем ступенчатого изменени коэффициента 20 трансформации трансформатора с сохранением плавного регулировани напр жени внутри каждой ступени (за счет фазового регулировани угла включени AC / DC converters are known with dual-band regulation of the output voltage. They are equipped with an additional set of valves that ensure switching the secondary windings of the transformer from the star to the triangle. In converters with phase-step regulation of the output voltage, an increase in the energy indices is provided by dividing the entire range of output voltage control by a number of subbands by stepping the transformer transformer ratio 20 while maintaining a smooth voltage control within each stage (due to the phase angle control).
тиристоров вентильного моста преобразовател в ограниченном диапазоне) C1 J.thyristors of the valve bridge converter in a limited range) C1 J.
Недостатками таких преобразователей вл ютс повышенна сложность исполнени , высока установленна мощность вентильного оборудовани , недопустимость в р де случаев соединени сторичных обмоток трансформатора в звезду.The disadvantages of such converters are the increased complexity of the design, the high installed power of the valve equipment, the inadmissibility in some cases of connecting the history windings of the transformer into a star.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс преобразователь переменного напр жени в посто нное, содержащий фазоные обмотки трансфоратора, соединенные треугольником , вершины которого подключены к катодам вентилей, объединенные аноды которых образуют один выходной вывод , а средние точки фазных обмоток подключены к анодам вентилей, объединенные катоды которых образуют другой выходной вывод 2.The closest technical solution to the present invention is an alternating voltage-to-constant voltage converter containing phase transformer windings connected by a triangle, whose vertices are connected to the cathodes of the valves, the combined anodes of which form one output terminal, and the midpoints of the phase windings are connected to the anodes of the valves, the combined cathodes which form another output pin 2.
Недостатком этого преобразовател вл ютс его низкие энергетические показатели из-за ограниченного диапазона регулировани и низкой кратное-, ти частоты пульсаций выходного напр жени . Цель изобретени - улучшение энергетических показателей путем расширени дипазона регулировани и увеличени кратности частоты пульсаций выход ного напр жени . Эта цель достигаетс тем, что в преобразователь переменного напр жени в посто нное, содержащий фазные обмотки трансформатора, соединенные треугольником, вершины которого через первую группу вентилей подключены к одному выходному выводу, а средние точки указанных фазных обмоток подклю чены к второй группе вентилей, введена треть группа вентилей, подключенна к другому выходному выводу и образующа совместно с первой группой вентилей трехфазный мостовой выпр митель , а объединенные электроды второй группы вентилей соединены с одноименным выходным выводом. На фиг. 1 приведена принципиальна схема преобразовател ; на фиг. 2 (oi, 5,&,г) - временные диаграммы напр жений , характеризующие его работу. Преобразователь содержит трансформатор 1, вторичные фазные обмотки которого соединены треугольником, вершины которого подключены к трехфазному мостовому выпр мителю, выполненному на вентил х 2-7 и содержащему две группы вентилей. Перва из них (венти ли 3 5 7) подключена к отрицательному выходному выводу, а треть (вентили 2, А, 6) - к положительному выходному выводу. Средние точки фазных обмоток подключены к второй группе вентилей, выполненной на вентил х В, 9, 10, объединенные аноды которых соединены с отрицательным выходным выводом . Устройство работает следующим образом . На фиг. 2с( показаны кривые питающего напр жени . Регулирование напр жени происходит , в трех диапазонах, на верхнем, среднем и нижнем уровне выходного на пр жени . На верхнем уровне выходного напр жени (1,35-1,013)и2л (где и2л нап р жение на полной фазной обмотке треугольника ) управл ющие импульсы подаютс на вентили 2-7, обеспечива их поочередное отпирание в пор дке, показанном на фиг. 25. Выпр мление происходит с кратностью частоты выходного напр жени , равной шести. При этом фазовое регулирование угла включени вентилей 2-7 осуществл етс в диапазоне d-t, равном , 1.013 , ,0 ot, arc . На среднем уровне выходного напр жени (1,013-0,б75)и2л управл ющие импульсы снимаютс с вентнлей 2-7 и подаютс на вентили 2, 4,6, 8, 9,10 в пор дке, показанном на фиг. 2В. Одиночные управл ющие импульсы подаютс со сдвигом по фазе в 120 эл. град. Выпр мление происходит с кратностью частоты выходного напр жени ,.равной трем; фазовое регулирование угла включени вентилей осуществл етс в пазоне , -0,615 - .QO СХ2 0-агс )-чо . На нижнем уровне выходного напр жени (0,)и2л управл ющие импульсы подаютс на вентили 2, k, 6, 8, Э, 10, но в пор дке ином, чем рассмотренный выше, и показанном на фиг. 2i/. Одиночные управл ющие импульсы подаютс со сдвигом по фа;зе в 60 эл. град. Выпр мление происходит с кратностью частоты.выходного напр жений, равной шести. Фазовое регулирование угла включени вентилей осуществл етс в диапазоне oLj oi3 О - 90. Таким образом, благодар подключению всего трех дополнительных вентилей , увеличивающих установленную мощность в 1,5 раза, преобразователем обеспечиваетс трехдиапазонный режим фазоступенчатого регулировани выходного напр жени с сохранениемСоединени вторичной обмотки трансформатора в треугольник. Соответствующим образом повышаютс и энергетические показатели преобразовател и, в первую очередь, его коэффициент мощности. Предлагаемый преобразователь может найти практическое применение не только в различных широкодиапазонных регудируемых вторичных источниках посто нного напр жени , но и в специальных источниках питани , например в устройствах ускоренного зар да аккумул торов , сначала посто нным током повышенной плотности, затем импульсным или асимметричным током частотой в 150 Гц с третьей ступенью слаботочного дозового подзар да.The disadvantage of this converter is its low energy performance due to the limited range of regulation and the low multiple of the ripple frequency of the output voltage. The purpose of the invention is to improve the energy performance by expanding the regulation range and increasing the frequency of the output voltage ripple. This goal is achieved by the fact that a transformer connected to phase transformer windings connected by a triangle, the tops of which through the first group of valves are connected to one output terminal, and the middle points of these phase windings are connected to the second group of valves, is inserted a third a group of valves connected to another output and forming a three-phase bridge rectifier together with the first group of valves, and the combined electrodes of the second group of valves are connected to one variable output. FIG. 1 is a circuit diagram of a converter; in fig. 2 (oi, 5, & g) are time diagrams of voltages characterizing its operation. The converter contains a transformer 1, the secondary phase windings of which are connected by a triangle, the tops of which are connected to a three-phase bridge rectifier made on gates 2-7 and containing two groups of gates. The first of them (valves 3 5 7) is connected to the negative output terminal, and a third (valves 2, A, 6) is connected to the positive output terminal. The midpoints of the phase windings are connected to the second group of valves, made on valves B, 9, 10, the combined anodes of which are connected to the negative output terminal. The device works as follows. FIG. 2c (supply voltage curves are shown. Voltage regulation occurs in three ranges, at the upper, middle and lower levels of the output voltage at the yarn. At the upper level of the output voltage (1.35-1.013) and 2l (where il2l is the full phase winding of the triangle) the control pulses are applied to the valves 2-7, ensuring their alternate unlocking in the order shown in Fig. 25. Straightening occurs at a frequency rate of six of the output voltage of the valves 2 -7 is in range it is dt equal to 1.013,, 0 ot, arc. At an average output voltage level (1.013-0, b75) and 2l, the control pulses are removed from the ventilation 2-7 and fed to the valves 2, 4,6, 8, 9, 10 in the order shown in Fig. 2 B. Single control pulses are supplied with a phase shift of 120 e., Rectification occurs at a frequency multiple of the output voltage, equal to three, the phase angle control of the valves is performed in a zone, -0.615 - .QO CX2 0-arcs) -cho. At the lower level of the output voltage (0,) and 2l, the control pulses are applied to the valves 2, k, 6, 8, E, 10, but in order other than those discussed above and shown in FIG. 2i /. Single control pulses are applied with a phase shift; hail. Straightening occurs with a frequency of output voltage equal to six. Phase adjustment of the valve turn-on angle is carried out in the range oLj oi3 O - 90. Thus, by connecting only three additional valves increasing the installed power 1.5 times, the converter provides a tri-band phase-phase control of the output voltage while maintaining the delta secondary transformer . The power parameters of the converter and, first of all, its power factor increase accordingly. The proposed converter can find practical application not only in various wide-range recoverable secondary sources of DC voltage, but also in special power sources, for example, in devices of accelerated charging of batteries, first by high-density direct current, then by pulsed or asymmetric current of 150 Hz with the third stage of low-current dose subtitle yes.