Вторичный источник электропитания (его варианты)

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09) 11) СЯ)Н 02 М 7 08 17 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Сергиенко А.С. и.др. К вопро су об электроснабжении и энергетических характеристиках электродугового генератора с торцовым термокатодом.- фЭнергетика", 1982,6, с. 30.2, Авторское Свидетельство СССР В 395952, кл. Н 02 М 7/Об, 1971 (54) ВТОРИЧНЫЙ ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (ЕГО ВАРИАНТЫ).(57) 1. Вторичный источник электропитания, содержащий два трехячейковых вентилъных моста с присоединенными к их выводам по переменному току линиями и три источника Фазосдвииутых ЭДС, Формируемых посредством . трех основных с отводами обмоток на магнитопроводе, которые соединены между собой последовательно-согласно. и топологически образуют замкнутый треугольник, одни однополярные выводы вентильных мостов по постоянному току образуют первый выходной вывод, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что," с целью расширения Функциональных возможностей и области применения, а также улучшения качества преобразования энергии, другие однополярные выводы вентильных мостов образуют второй выходной вывод, каждая основная обмотка снабжена дополнительно введенной обмоткой, которая соедннена с первым отводом смежной с ней по Фазе основной обмотки, а к свобод" ным выводам дополнительных обмоток и к вершинам треугольника подключены упомянутые линии, при этом другие от-. воды основных обмоток образуюТ вход ные выводы, а укаэанные соединения- основную преобразовательную структуРуе а1070670 а тор И. Деьик Ко ПодписиР Тирах 667 ударственного комитета изобретений и открыти ва, 7-35, Рауиская набаэ 11700/52 ВНИИПИ Гос по делам 113035, Иосд. 4/5 Ю Ю ЮЮ Ю 4 Проек ал ППП фПатент", г. Ухгор составитель Е. Меледактор Н. Ковалева Техред В,Далекоре2. Источник электропитания по и. 1о т л и ч а в щ и й с я тем, чтоотводы основных обмоток, образующиевходные выводы, равноудалены от соответствующих выводов обмоток, связанных с линиями,3. Источник электропитания по п. 2,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтоуказанные входные выводы совмещеныс вершиНами треугольника основных обмоток4. Источник электропитания по п. 2,о т л и ч а в щ и й с я тем, чтоуказанные входные выводы совмещеныс подключенными к линиям выводамидополнительных обмоток.5. Источник электропитания по п. 2,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтоуказанные входные выводы совмещеныс выводами дополнительных обмоток,соединенными с отводами основных обмоток. 6. Источник электропитания по пп.1-5, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью удвоения кратности частоты пульсации, числа витков допол" нительной и основной обмоток установлены в соотношении )б/Зг 1, а числа витков от выводов основной обмотки до ее отвода, присоединенного к дополнительной обмотке, относятся, как (1 - 3/3)/2:(1 +,ЛГЗ/3)/2, либо установлены соответственно в соотношениях (2 - ГЗ): ГЗ и МЗ/Зг 17. Источник электропитания по пп.1-6, о т л и ч а в щ и й с я тем, что, с целью дополнительного улучшения качества преобразования энергии и расширения конструктивных возможностей, указанный магнитопровод выполнен пространственным, с треуголь ными ярмами либо в виде трех раздельных магнитных систем, а обмотки выполнены из облегченного ленточного, в частности многослойного, компонента, например алюминиевой Фольги, или компонента с повышенной электропроводностью, например сверхпроводяще. Го8, Источник электропитания по пп.17, о т л и ч а в щ и й с я тем, что, с целью дополнительного расширению фуищионально-конструктивных воэможностей, элементы вентильных мостов или/и источники фазосдвинутых ЭДС выполнены управляемыми от введенной системы управления, в частности путем введения элементов ключевого типа, в том числе двухпоэициониые, иди/и путем изменения магнитного состояния упомянутого магнитопровода.9. Источник электропитания по пп.1-8, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что ои снабжен хотя бы еще одной такой же дополнительной преобра зовательной структурой, соединенной выходными выводами параллельно-одно полярно с основной. структурой непо- средственно или через магнитно-связанные между собой индуктивности, зашунтированние или не зашунтированные дополнительным конденсатором.10. Источник электропитания по пп. 19, о т л и ч а в щ и й с я тем, что Фазосдвинутые ЭДС сформированы на обмотках электрической машины или систем с параметрическими контурами.11. Источник электропитания, содержащий два трехячейковых вентильных моста с присоединенными к их выводам по переменному току линиями и три источника фазосдвинутых ЭДС, формируеььи посредством трех основных с отводами обмоток на магнитопроводе, одни одноименные выводы которых обраэуют входные выводы, а одни однополярные выводы вентильных мостов по постоянному току образуют первый выходной вывод, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей и области применения, а также улучшения качества преобразования энергии, другие однополярные выводы вентильных мостов образуют второй выходной вывод, каждая основная обмотка снабжена дополнительно введенной обмоткой, которая соединена с первым отводом смежной с ней по Фазе основной обмотки, второй отвод которой подключен к другому выводу смежной с ней по фазе основной обмотки, топологически образуя соединение неполный треугольник, а к свободным выводам дополнительных обмоток и к другим одноименным выводам основных обмоток присоединены указанные линии, причем, указанные соединения образуют основную преобразовательную структуру.12. Источник электропитания по п. 11, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что отводы основных обмоток, образующие входные выводы, равноудалены от соответствующих выводов обмоток, связанных с линиями.13. Источник электропитания по п, 12 о т л и ч а в щ и й с я тем, что укаэанные входные выводы совмещены с вершинами треугольника основных обмоток. 14. Источник электропитания по и. 12, о т л и ч а ю щ и Я с я тем, что укаэанные входные выводы совмещены с подключенными к линиям выводами дополнительных обмоток.15. Источник электропитания по и. 12, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что укаэанные входные выводы совме" щеиы с выводами дополнительных обмоток, соединенными с отводами основ. ных обмоток.16, Источник электропитания по пп. 11-15, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что числа витков дополнительной обмотки и части основной обмот- ки, образующей замкнутый треугольник неполного треугольника, установлены в соотношении ФЗ/3:1, а числа витков от выводов упомянутой части основной обмотки до .ее отвода, присоединенного к дополнительной обмотке, относятся,:как (1 - Л/3)/2):(1 + Л/3) /2, либо установлены соответственно в соотношениях (г - ГЗ): ГЗ и ГЗ/3 :1.17. Источник электропитания по пп. 11-16, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью дополнительного улучшения качества преобразования энергии и расширения конструктивных возможностей, укаэанный магнитоировод выполнен пространственным, с тре угольными ярмами либо в виде трех раздельных магнитных систем, а обмотки выполнены из облегченного ленточного, в частности многослойного, компонента, например алюминиевой фольги, или компонента с повышенной ;.электропроводностью, например сверхпроводящего.18. Источник электропитания попп. 11-17, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью дополнительногорасширения Функционально-конструктивных возможностей, элементы вентильных мостов или/и источники фазосдвинутых ЭДС выполнены управляемыми от введенной системы управления,в частности путем введения элементовключевого типа, в том числе двухпозиционных, или/и путем изменения магнитного состояния упомянутого магнитопровода.19. Источник электропитания попп. 11-18, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что он снабжен хотя бы еще однойтакой же дополнительной преобразовательной структурой, соединенной выходными выводами параллельно-одноиолярио с основной структурой непосредственно или через магнитно-связанныеили не связанные между собой. индук.тивности, зашунтированные или не зашунтированные дополнительным конденсатором20. Источник электропитания попи. 11-19, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что фаэосдвинутые ЭДС сформированы иа обмотках электрической машины или систем с параметрическими контурами.21. Источник электропитания, содержащий два трехячейковых вентильиых моста е присоединенными к их выводам по переменному току линиями итри меточкика Фаэосдвииутых ЭДС, ФОрмируеьых посредством трех основ,ных обмОток на магнитойроводе, которые соединены между собой последовательно-согласно и. топологически образуют замкнутый треугольник, а одниоднополярные выводы вентильнйх мостов по постоянному току образуют первйй выходной вывод, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью, расширения функциональных возможностей иобласти применения, а также улучшения качества преобразования энергии;другие выводы вентильных мостов попостоянному току образуют второй выходной вывод, каждая оснбвная обмотка снабжена дополнительной обмоткойс отводом, которая одним выводом присоединена к отводу смежной с ней пофазе основной обмотки, а другим выводом образует входной вывод, ириэтом три из упомянутых линий подключены к вершинам треугольника, а ос"тальные три линии - к отводам дополнительных обмоток, причем указанныесоединения образуют основную преобразовательную структуру.22 Источник электропитании пои. 21, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что остальные три линии подключенык другим выводам дополнительных обмоток, отводы от которых образуютвходные выводы,23, Источник электропитания ио:и. 21, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что отводы дополнительных обмоток, образующие входные выводы, равноудалены от соответствующих выводов обмоток, связанных с линиями.24. Источник электропитания по п. 23, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что указанные входные выводы совмещены с вершинами треугольника основных обмоток.25. Источник электропитания по и, 23, отличающийся тем, что указанные входные выводы совмещены с подключенными к линиям выводами дополнительных обмоток.26. Источник электропитания по и. 23, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что указанные входные выводы совмещены с выводами дополнительных обмоток, соединенными с отводами основных обмоток.27. Источник электропитания попп. 21-26, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью удвоения кратности частоты пульсации, числа витков до полнительной и основной обмоток установлены в соотношении ГЗ/Зг 1, а числа витков от выводов основной обмотки до ее отвода, присоединенного к дополнительной обмотке, отиооятся, как (1 - ГЗ/3)/2 з (1 + ЭЗ)фЗ)/2, либо установлены соответственно в соотношениях (2 - ГЗ)3 ГЗ ы 13/31.28. Источник электропитанияо пп. 21-22, о т л и ч а ю щ .и й с я тем, что число витков основной обмот1070670 5 10 15 25 ки и части дополнительной обмотки отее присоединенного к основной обмотке вывода дд присоединенного к линииотвода установлены в соотношении1: ГЗ/3,. а число витков от выводовосновной обмотки до ее отвода, присоединенного к дополнительной обмотке, относятся как (1 - ,ГЗ/3)2(2 - РЛ) и МЗ/3 : 1,29.Источник электропитания попп. 21-27, о т л и ч а ю щ и й с я1тем, что, с целью дополнительногоулучшения качества прео 6 разованияэнергии и расширения конструктивныхвозможностей, указанный,магнитопровод выполнен пространственным, с треугольными ярмами либо в виде трехРаздельных магнитных сйстем, а обмотки выполнены из облегченного ленточного, в частности многослойного,компонента, например алюминиевойфольги, или компонента с повышеннойэлектропроводностью, например сверхпроводящего,30. Источник электропитания попп. 21-28, о т л и ч а ю щ и й с я 1Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам преобразования электрической энергии, и может быть использовано в качестве неуправляемого (нестабилиэированного) или управляемого (регулируемого либо стабилизированного) вторичного источника электропитайия (ВИП) при повышенных требованиях к его энергетическим, массогабаритным и стоимостным показателям (ЭП и ИГСП).Применение устройства обусловлено возможностью экономичного обеспечения энергией различных потребителей сравнительно повышенного постоянного тока при напряжениях порядкадесятков вольт и выше, а также в тех прак. тически важных случаях, когда гальваническая развязка между первичным источником энергии (сетью) и ее потребителем (нагрузкой) не имеет су" щественного значения.К числу конкретных промышленных отраслей и технических средств возможного применения изобретения в народном хозяйстве относятся радиоэлектронная, приборостроительная, металлургическая, химическая промьаленности, плазменная техника, техника средств связи (в том числе косьвческой), Физика ядерных исслетем, что, с целью дополнительногорасширения Функциднально-конструктивных возможностей, элементы вентиль ных мостов или/и йсточники Фазосдвинутых ЭДС выполнены управляеьвми от введенной системы управления, в част ности путем введения элементов ключевого типа, в том числе двухпозиционных, илй/и путем изменения магнитного состояния магнитопровода.31, Источник электропитания по пп. 21-29, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен хотя бы еще одной такой же дополнительной преобразовательной структурой, соединенной выходными выводами параллельно-одно- полярно с основной структурой непос.редственно или через магнитно-связан. ные или не связанные между собой индуктивности, зашунтированные или не зашунтированные дополнительным конденсатором.32. Источник электропитания по пп. 21-30, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что фазосдвинутые ЭДС сформированы на обмотках электрической машины или систем с параметрическими контурами. Ъдований, микроэлектроника,сварка и резка (в том числе плазменные), в частности - средства электроснабжения различной радиоэлектронной аппаратуры, сервисного оборудования, винчестерских накопителей ЭВИ, плазмотронов, рудно-термических агрегатовэлектродуговых генераторов плазменных факелов для стационарного нагрева больших газовых объемов, газоразрядных источников ионов (источников Пеннинга, дуоплазмотронов) и т.п.Известен вторичный источник электропитания, содержащий шесть силовых преобразовательных элементов, собранных в трехячейковый вентильный мост, и три источника фазосдвинутых ЭДС, Формируемых посредством трех обмоток на трехстержневой магнитной20 системе. Все обмотки, снабженные отводами, соединены между собойодноименными выводами и топологически образуют правильную трехлучевую звезду. Свободные выводы обмоток образуют три входных вывода для подключения первичного источника переменного тока, а отводы посредством трех линий подключены к выводам по переменному току упомянутого вентильного моста, выводы ко35 60торого по постоянному току образуют через сглаживающий П-образныйФильтр выходные выводы Г 1).Данное устройство обеспечиваетсравнительно рациональное электроснабжение потребителя, определенную стабильность непрерывной работы и относительную простоту конструкции. Однако ему присущи большойуровень пульсации выходного напряжения, сравнительно низкая (равнаяшести) кратность Г ее частоты,а также недостаточно удовлетворительное использование преобразовательных средств.Кроме того, вследствие малогочисла контуров токопрохождения,в устройстве требуются довольномощные, в частности сильноточныеэлектрозлементы,Этим обусловлены относительноплохие ЭП и МГСЛ сглаживающихфильтров, а также электромагнитнойавтотрансформаторной системы и других преобразовательных средств устройства, что является его существенным минусом.Наиболее близким к предлагаемомуявляется вторичный источник электропитания, содержащий двенадцатьпреобразовательных элементов, собранных в два трехячейковых вентильных моста, и три источника фазосдвинутых ЭДС, сформированных посредством трех обмоток на стержнях магнитной систеьа. Обмотки соединенымежду собой последовательно-согласно и топологически образуют правильный Замкнутый треугольник. Его вершины образуют три входных выводадля подключения первичного источника переменного тока, а каждая иэобмоток снабжена двумя отводами,которые посредством шести линий подключены к выводам по переменномутоку упомянутых мостов, выходы которых по постоянному току образуютчерез двухфазный уравнительный реактор (УР) выходные выводы 123,При этом числа витков трех последовательно соединенных частейобмоток, образованных отводами, установлены в соотношении 1:(1 + 73):1 Недостатками известного устройства являются однозначная связь выходного напряжения чо с амплитудой.Яц ЭДС сети, что обУсловливает единственную. выборку значения Ч, малая вероятность реализации устройства при наличии одной. сети (общего первичного источника) и обычно требующемся ддя разных нагрузок ряда зиачЕиий Чо, которые к тому же редко совпадают на практике с обес:печиваемым прототипом, необходимость наличйя вполне определенного первичййго источника для обеспечения задан 5 10 15 20 25 30 40 45 50 65 ного потребителем значения Ч и,следовательно, необходимость систематйческого подбора новых, источников при изменяющихся от изделия кизделию заданиях, последнее практически особенно нереализуемо на движущихся объектах при наличии рядадискретов Ч, необходимость введения в последнем случае дополнительных преобразовательных средств, например, силовых трансформаторов,что фактически сводит на нет, свойственные прототипу преимущества,сравнительно большое число витковсиловых обмоток.Если общее число Ю витков отнести к некоторому базовому числу%0 витков с амплитудой напряженияна них, равной среднему значениюЧ выходного напряжения (беэ учетапотерь), зто суммарное витковоечисло И составит в прототипеопр (3 Л =4 - беэ уР. иМР% д 2 Л ф4,6 - с ур,Йзвестное устройство обеспечивает относительно. невысокую амплитуду ц выходного напряжения, всегда мейьшую амплитуды Я Ь ЭДС обмотки и амплитуды Я ЭДС сети: Ус, ,=(ФЗ - 1): 0,732 Яанус ( Я без УР и Уп = (3 - 1 ГЗ)/2 Ф 0,634Яанус Ядс - с УР что не позволЯетполучить на нагрузке более повьааенные напряжения. Все обусловливаетограниченные Функциональные возможности и область применения а такжесравнительно плохое качество преобразования энергии.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей и области применения, а также улучшениекачества преобразования энергии.К числу положительных качестврешения относится, в частности, воэможность получения практически неограниченного числа дискретов Ч , причем с амплитудой ц,о не только меньше, но и больше Я д и Яц, как следствие расширение номенклатуры обеспечиваемых питанием потребителейпри одновременном устранении жесткой зависимости разработчика ВИПот имеющегося в наличии первичногоисточника; снижение уровня переменной составляющей (пульсоции) в томчисле низкочастотно модуляционной,а также удвоение кратности ее частоты (П 12), улучшение ИГСП Фильтров и ВИП в целом.Поставленная цель достигаетсятремя вариантами устройства.В источнике питания по первомуварианту, содержащему два трехячей.ковых вентильных моста сприсоединен.ными к их выводам но переменномутоку линиями и три источника фазо 1070670сдвинутых ЭДС, формируемых посредством трех основных с отводами об"моток на магннтопроводе, которыесоединены между собой последовательно-согласно н топологически образуют замкнутый треугольник, одни однополярные выводы вентнльных мостовпо постоянному току образуют первый выходной вывод,. другие:однополярные выводы упомянутых мостов образуютвторойвыходной вывод, каждая основная обмотка снабжена дополнительно введенной обмоткой, которая соединена с первым отводом смежной с нейпо Фазе основной обмотки, а к свобод. ным выводам дополнительных обмоток 15 и к вершинам треугольника подключены упомянутые линии, при этом другие отводы Основных обиоток образуют входные выводы, а УКазанные со" единения - основную преобразователь ную структуру,По второму варианту:цель достигается тем, что во вторичном источнике электропитания, содержащем дватрехячейковых вентилььых моста сприсоединенными к их выводам по переменному току линиями и три источ 25 ника Фазосдвинутых ЭДС, Формируемых посредством трех основых с отводами обмоток на магнитопроводе, одниодноименные выводы которых образуют 30 входные выводы, а одни однополярныевыводы вентильных мостов по постоянному току образуют первый выходнойвывод, другие однополярные выводыУпомянутых мостов образуют второй .выходной вывод, каждая основнаяобмотка снабжена дополнительно введенной обмоткой, которая соединенас первым отводом смежной с ней по 35 40 Фазе основной обмотки, второй отвод которой подключен к другому выводу смежной с ней по Фазе основной обмотки, топологически образуя соединение неполный треугольник,а к свободным выводам дополнительных обмоток и к другим Одноимеиным выводам .ОСНОВНЫХ Обмоток присоединены УкаПо третьему варианту цель достигается тем, что во вторичном нсточ- нике электропитания, содержащем два трехячейковых вентильиых моста с присоединенными к их выводам по переменному току линиями, и три источника аэосдвинутых эДс, Формируемых посредством трех ОснОвных Обмоток иа,магиитопроводе, которые соединены между собой последователь. 60 но согласно и топологически образуют замкнутый треугольник, а одни однонолярные выводы вентильных мостов .по постоянному току образуют первый выходной вывод, другие выЪ занные линии. Причем указанные соедйлнения образуют преобразовательную"труктуру. 50 воды упомянутых мостов по постоянному току образуют второй выходной вывод, каждая основная обмотка снабжена дополнительно Обмоткой с отводом,которая одним выводом присоединенак отводу смежной по фазе основнойобмотки, а другим выводом образуетвходной вывод, при этом три из упомянутых линий подключены к вершинамтреугольника, а остальные три линиик отводам дополнительных обмоток.Кроме того, цель достигается тем,что остальные три линии подключенык другим выводам дополнительных обмоток, отводы от которых образуютвходные выводы.Во всех трех вариантах исполнения вторичного источника электропитания цель изобретения достигаетсяпри выполнении следующих конкретныхусловий.Отводы основных обмоток, образу"ющие входные выводы, равноудаленыот соответствующих выводов основныхобмоток, связанаюх с линиями.Указанные входные выводы совмещены с вершинами треугольника основных обмоток нли с подключенными клиниям выводами дополнительных обмоток,Укаэанные входные выводы совмещены с выводами дополнительных обмоток, соединенными с отводами основных обмоток.Вместе с тем, с целью удвоениякратности частоты пульсаций, числавитков дополнительной и основнойобмоток установлены в соотношении1 ГЗ/3;1, а числа витков от выводовосновной обмотки до ее отвода, при-,соединенного к дополнительной обмотке, относятся как (1 - 1 ГЗ/3)/2(2 - 3 ГЗ); 1 ГЗ и 1 ГЗ/3:1.Фазосдвинутые ЭДС сформированына обмотках электрической машиныили систем с параметрическими контурами,На фиг. 1 дана одна принципиальнаяэлектрическая схема по первому варианту; на Фиг. 2 и 3 - векторныедиаграмма в Фазовой плоскости, поясняющие принцип действия; наФиг. 4 - другая схема вторичногоисточника электропитания по первому варианту; на фиг. 5 - векторнаядиаграмма , поясняющая работу источника; на Фиг. б и 7 - схемы реализации вторичного источника электро-.питания по второму варианту; нафиг. 8 - векторная диаграмма, поясняющая работу источника; на фиг. 9 схема вторичного источнйка электропитания по третьему варианту; наФиг. 10 - векторная диаграмма.При этом векторная диаграммана фиг. 8.является общей для схем1070670 на фиг. 4, б и 7. Вентнльный мостна Фиг. 4, б и 9 имеет те же внутренние присоединения и нумерацию вентилей, что и на фиг. 1, в связи счем. этот мост упрощенно изображенв блочном виде.Устройство по первому варианту(фиг. 1) содержит двенадцать венти.лей 1-12, .собранных в два трехячейковых вентильных моста, которые соединены по цепи постоянного тока па- ораллельно однополярно и образуютшестиячейкоеый (Л = 6) вентильныймост 13. Его выводы непосредственно или через фильтр 14 образуют выходные выводы 15 и 16, к которым 15подключена нагрузка 17, а также система 18 управления . А, В, С - фазы питающей сети. Выводы моста 13по йеременному току соединены посредством линий 19 с источниками 20фаэосдвинутых ЭДС, которые сформированы посредством трех основныхобмоток с крайними выводами АХ,В.,Х 1., СЯ, снабженных отводайи2Обмоткй соединены между собойпоследовательно-согласно и топологически образуют замкнутый треугольник. Каждая основная обмотка снабжена дополнительной А(В, С) Обмот- ЗОкой, которая соединена с первымВ 1(С, А 1) отводом смежной с ней пофазе основной обмотки, а другие А,ВФ С Отводы Основных Обмоток обРазуют входные выводы для подключения первичного источника А, В, Спеременного трехфазного тока. Причемэти отводы могут быть установленыс требуемым числом витков и равноудалены от одноименных крайних выводовосновных оомоток, числа витков до Ополнительной А обмотки и витков отпервого А 1 отвода до выводов А 1 Хосновной обмотки могут быть устайовлены, например, в соотношениях16/Зю 1 и (1 - Л/3)/2:(1 + ГЗ/3)/2 45или (2 -3) з 33 и ( ТЗ - 1)з 1.Для первых соотношений на фиг. 16дана в фаэовой плоскости диаграммавекторов фаэосдвинутых ЭДС, формирующихся на основных и дополнительных обмотках, а также векторов ЭДСсети АВС, показанных пунктиром.устройство (фиг. 1) работаетследующим образом.Как видно из фиг. 2 ь между соответствующими парами лийий 19 формиРУЬтся система иэ шести диагональных ЭДС АВх, АВ 2, В 1 С., ВС,С 1 А, С 2 А 2. Будучи выпрямленными посредством еентильного моста 13, они60создает на выходных выводах 15 и 16двенадцать фазосдвинутых ЭДС 5 Д р=щ Г,:Р), Знакопостоянная огибающаяОЕ этих ЭДС, показанная на фиг 3точками в вйде диаграюы, пульсиру 65 8ет с 12-кратной частотой относительно частотЫ преобразуемых ЭДС (частоты первичного источника АВС).Номера соответствующих этим ЭДСвентилей, попарно-.последовательнопроводящих ток нагрузки за периодпулвсации 2 9 ( Э = л /12) указаны вскобах на той же фиг. 3 (возможноеявление коммутации или перекрытия,внутренних ветвей при этом не рассматривается), Остальные десять вентилей в этот момент. закрыты образующимся на них обратным напряжением.Поэтому среднее значение тока, например, через вентили 1, 4, 5, 8, 9и 12 составляет 1/12 часть тока нагрузки 1 е, что в 2 раза меньше, чемв аналоге. Следовательно, по сравнению с последним", эти шесть вентилеймогут быть установлены в устройствосущественно меньшей мощности (притом же токе нагрузки).эффект увеличения частоты е 12 Раздостигнут благодаря увеличению числа циклически сменяющихся во времениконтуров токопрохождения, е известных источниках таких контуров в дваораза меньше,Увеличение контуров обычно достигается схемным и конструктивным усложнением и ощутимыми потерями мощности. По сравнению с известнымисхемные соединения в устройстве просты, н, несмотря на получение двенадцати контуров, обеспечивают существенно лучшее использование мощности,обеспечивающее сравнительно неплохоеее использование, превышение вольтамперной мощности устройства относительно полезной (ваттной) мощностинагрузки снижено примерно е 1,3 раза. Причем связанный с этим эффектэкономии веса и объема достиГиутпри одновременном увеличении частотной кратности пульсации е 2 раза.Как следует из фиг. 2 при любыхсхемных реализациях по первому варианту обеспечивается условие12 Вас/72цоеЛала Ъ Вж, не достижймое, как показано вьвюе, е принципе в прототипе, в котором юелитуда Нце выходного напряжениявсегда меньше амплитуды Зе,А ЭДС основнойобмотки и амплитуды Яде ЭДС сети,в результате чего расййреиы возможности устройства и область его при.менения.Кроме того, изменяя расположениевторых отводов, можно обеспечитьпрактически неограниченное (в вределах укаэанного условия) множеатеодискретое 7 е, а значит и любое изних е случае его задания. В прототипе обвспечиеаетсЯ только оДно значение.Снабдив обмотку рядом отводов иподключив их к еходньее выводам, на 1070670 Допример, через ключевые элементы, в частности тиристоры, можно обеспечить дискретное регулирование (стабилизацию) выходного напряжения, а посредством, например, скользящегс контакта - его плавное изменение.Совместив второй отвод с первым отводом или с крайним выводом обмот. ки, число отводов можно свести к минимуму (к одному) - фиг. 4.Причем в большинстве случаев одно 10 временно достигается (фиг. 2 и 5) определенный фазовый сдвиг формируемых ЭДС относительно ЭДС сети, чем обеспечивается любой требуемый либо желанный, например, наиболее выгод ный по установленному критерию, сдвиг что свидетельствует о существенном расширении функциональных возможностей устройства.устройство по второму ваРианту (фиг, б и 7) содержит те же основные компоненты, что и первый вариант, но отличается другими присоединейиями (связями) входных выводов и одних из крайних выводов основных об моток.На фиг, 3 выводы А., В , С присоединЕны к первым отводам В С", А 1, образуя замкнутый треугольник только частями А А", ВВ, СС"30 ОСНОВНЫХ Обмоток. В целом соедйнение этих обмоток образует группу неполный треугольник, свободные вершины Х Т Е которого образу- . ют входные выводы для подключения первичного источника АВС трехфазного переменного тока.Нрк этом в схеме на Фиг. б Фаза ЭДС основных обмоток сдвинута вправо (в Фазовой плоскости) относительно ЭДС сети. "40Модификация схемы дана на Фиг. 7.Соответствующая им векторная диаграмма выходного напряжения с указанйем токообразующих ЭДС Я 4 и номе ров последовательно-попарно проводящих вентилей приведена на Фиг. 8 иэ которой следует, что устройство по второму варианту работает аналогично выше описанному. Существенное отличие состоит в том, что здесьобеспечивается условие БЕОСВаа Збср одинаковое с прототипом, йо с возможностью получения в принципе любого (в пределах укаэанного условия) числа дискретов Мо либо, при заданном 7 , возможностью использования в принципе любого первичного источника, в результате чего расширяются функциональные возможности устройства и области его применения. 60. Устройство по третьему варианту ( фиг. 9) содержит те же основные компоненты, что и предыдущие варианты, но отличается присоединением входных выводов А, В, С к выводам удополнительных обмоток Й 2, В, С либо к их дополнительно введенным отводам, чем обеспечиваются оба выше рассмотренных условия, а также соответствующие фазовые сдвиги .ЭДС сети, обмоток и нагрузки (фиг. 10).Дальнейшего расширения возможностей можно достичь, если упомянутые преобразовательные элементы или/и источники фазосдвинутых ЭДС выпол-нить управляемыми от введенной системы 18 управления, что достигается, в частности, введением элементов ключевого типа, например, одноили/и двухпозиционных тиристоров, силовых биполярных либо полевых транзисторвов или/и путем изменения магнитного состояния упомянутого магнитопровода. Положительный эффект в этом случае обеспечивается вследствие интеграции в одном элементе двух функций -вентильной функции или/и Функции Формирования диагональных ЭДС и функциирегулирования (стабилизации) выходных параметров,Комбинированием переключениядвухпозиционных ключевых элементовобеспечиваются самые различные законы управления, в том числе наиболеевыгодные, например, по критерию наилучшего спектрального состава переменных, коэффициента мощности источника и т.п.В тех случаях, когда пониженнаячастота первой гармоники выходногонапряжения не имеет существенногозначения, управление можно осуществить лишь посредством половины преОбразовательных элементов (полууправляемый режим) или меньшего их числа(асимметричный режим). Такая дополнительная воэиожность следует, например, из показанной на Фиг, 1 и 7циклической последовательности естественного переключения пронумерованных вентилей.Управление магнитным состояниеммагнитопровода источника фазосдвинутой ЭДС может быть осуществлено попринципу амплитудного регулированияЭДС, что, но сравнению с Фазоимпульсным управлением преобразовательныхэлементов 2-12, снижает Уровень различных помех, всплесков, возможныхперенапряжений, искажений, а такжемощность активных потерь регулирово-,йания.Выполнение магнитопровода источника фазосдвинутой ЭДС в виде пространственной конструкции с треугольными ярмами существенно снижает посравнению с плоскостной системой,асимметрию . магнитных потоков инизкочастотно ьюдуляционнув составляющую выходного напряжения, улучУ