Преобразователь переменного напряжения в постоянное

(19 Н 02 М 7 ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГННТ СССР НОМИТЕТ ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ рнии индустводственноетяжмаш" аль- бъеЛ. Амромин,ин.8)тельство СССРМ 7/04, 1985.льство СССРМ 7/04, 1985,ПЕРЕМЕННОГОЕ ся к пр астност а изкого т юо в к о еи,других вок не бретеадежности и х и энерге лучш ческ ния - повышение ние массогабари ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(46) 15.02.89. Бюл. (71) Норильский вече ный институт и Произ динение "Уралэлектро им. В.И, Ленина (72) Г.В. Иванов, А, А.А. Клян и А.В. Гущ (53) 621.314.632(088 (56) Авторское свиде У 1325640, кл. Н 02Авторское свидете У 1270849, кл. Н 02 (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННО (57) Изобретение отн зовательной технике,вентильным преобразователям напряжения с искусственной к цией и может быть использова честве выпрямительных агрега питания вакуумных дуговых пе электросварочных установок и электротехнологических устан высокого напряжения. Цель из показателей, В шестифазном однотактном вентильном преобразователе наличие коммутирующей обмотки 21 на четвертом стержне преобразовательноготрансформатора 1 и коммутирующегоконденсатора 22, соединенного параллельно с активным сопротивлением 23через симметричный тиристор 24, позволяет поддерживать работу преобразователя в двойном трехфаэном режиме сискусственной коммутацией при отсутствии уравнительного реактора и темсамым улучшить его энергетические имассогабаритные показатели. Для поддержания такого режима при уменьшениитока нагрузки преобразователя пропорционально ему через систему 32 управления изменяется момент отпираниясимметричного тиристора 24, которыйвключает параллельно коммутирующемуконденсатору активное сопротивление23, При этом увеличивается величинатока, протекающего по коммутирующейобмотке 21, и уменьшается его фаза,что благоприятно сказывается на форметоков сетевых обмоток 2-4, приближаяих к синусоидальной при высоком коэффициенте мощности. 1 ил.Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности, к вентильным преобразователям низкого напряжения с искусственной.коммута 5 цией, и может быть использовано в качестве выпрямительного агрегата для питания вакуумных дуговых печей, электросварочных установок и других электротехнологических установок невысокого напряжения.Цель изобретения - повышение надежности и уменьшение массогабаритных и энергетических показателей,На чертеже приведена принципиальная схема устройства.Преобразователь. содержит трехфазный четырехстержневой преобравовательный трансформатор 1 с сетевыми обмотками 2-4, соединенными в звезду, 20 и двумя вентильными обмотками 5-7 и 8-10, соединенными по схеме цве обратные звезды, нулевые выводы которых объединены в общую точку и.образуют отрицательный выходной вывод 11, шесть вентилей 12-17 с объединенными в общую точку катодами, образующими положительный вывод 18, к которому подключен сглаживающий реактор,19 цепи нагрузки, К отрицательному выход ному выводу 11 подключено сопротивление нагрузки 20, к коммутирующей обмотке 21, расположенной на четвертом стержне, меньшего сечения, подключен коммутирующий конденсатор 22 с парад лельно подключенным активным сопротивлением 23 через симметричный тиристор 24.Трехфазный датчик 25 тока выполнен на основе трех трансформаторов 26-28 40 тока, первичными обмотками каждого из которых являются две встречные шины одноименных вентильных обмоток 5-7 и 8-10, а вторичные обмотки соединены в звезду и подключены к выво дам переменного тока трехфазного диодного моста 29, к выводам постоянного тока которого подключен потенциометр 30. Ползунок потенциометра является выходным выводом 31 датчика тока и подключен к одному выводу системы 32 управления симметричным тиристором. Датчиком тройной частоты является вспомогательная обмотка 33 четвертого стержня преобразовательного трансформатора 1,свободный вывод которой эаземлен, а выходной вывод 34 соеди-. нен с другим выводом системы управления,Система 32 управления выполненана основе фаэосдвигающего устройства,Регулирующий транзистор 35 базой соединен с выходом детектора 36,полярности, а коллектором - с отрицательным входом интегратора 37. Выход интегратора 37 подключен к положительному входу компаратора 38, выход ко-торого соединен с входом выходногоключа 39 на транзисторе. Вход детектора 36 полярности является одним иэвходов системы управления, другимвходом которой является эмиттер регулирующего транзистора 35. Положительный вход интегратора 37 связан с выходом детектора 36 полярности.Устройство работает следующим образом.Шестифазный однотактный преобразователь при нормальнои работе генерирует третью гармонику тока, которая протекает по вентильным обмоткампреобразовательного трансформатора 1.При этом создаются потоки нулевой последовательности, замыкающиеся почетвертому стержню магнитопровода,благодаря чему на коммутирующей обмотке 21 и вспомогательной обмотке33 четвертого стержня наводятся ЭДСтретьей. гармоники с амплитудой 2/3амплитуды ЭДС вентильной обмотки прихолостом, ходе при равенстве чиселвитков вентильных обмоток 5-10 и обмоток 21 и 33. Поскольку коммутирующая обмотка 21 замкнута на коммутирующий конденсатор 22, то нри закрытомсимметричном тиристоре 24 по коммутирующей обмотке протекает емкостныйток тройной частоты, который трансформируется на вентильные обмотки 510 преобразовательного трансформатора1 и позволяет осуществлять работупреобразователя в режиме с искусственной коммутацией. При соответствующей емкости коммутирующего конденсатора в режиме номинальной нагрузкидостигается полная компенсация реактивной мощности преобразователя и,сохраняется двойной трехфазный режимпреобразователя. Для сохранения. такого режима при уменьшении тока нагрузки преобразователя пропорциональноему через систему управления 32 изменяется момент отпирания симметричноготиристора 24; который включает параллельно конденсатору 22 активное со1458949 стержнях и инвертора тройной частотысо сложной системой управления. формула изобретения Преобразователь переменного напряжения в постоянное содержащий трехфазный преобразовательный трансформатор, магнитопровод которого состоит из трех стержней с основными обмотками, причем сетевая обмотка,соединена в звезду, а вентильные обмотки соединены по схеме две обратные звезды, нулевые выводы которых объединены в общую точку, образуя отрицательный выходной вывод, и четвертого стержня меньшего сечения, на котором расположена вспомогательная обмотка в качестве датчика тройной частоты, при этом свободный вывод вспомогательной обмотки заземлем, шесть вентилей,аноды которых подключены к вентильным обмоткам, а катоды объединены в общую точку и образуют положительный выходной вывод трехфазный датчик тока, выполненный на трех однофазных трансформаторах тока, первичными обмотками каждого из которых являются две встречные шины одноименных вентильных обмоток, а вторичные обмотки соединены в звезду и через трехфазный диоддый мост с анодной и катодной группами, одна из групп которого заземлена, подключены к пцтенциометру, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения массогабаритных и энергетических показателей, на четвертом стержне трехфазного преобразовательного трансформатора расположена коммутирующая обмотка, параллельно которой включены коммутирующий конденсатор и соединенные последовательно активное сопротивление и симметричный тиристор, причем система управления тиристором выполнена на основе фазосдвигающего устройства и подключена одним из входов к среднему выводу потенциометра, другим входом - к незаземленному выводу вспомогательной обмотки четвертого стержня преобразовательного трансформатора. противление 23. При этом увеличивается величина тока, протекающего покоммутирующей обмотке 21, и уменьша. ется его фаза что благоприятно ска5 зывается на форме токов вентилей,12- 17 и сетевых обмоток 2-4 преобразовательного трансформатора.1 приближая их к синусоидальнойКонтроль за током нагрузки осуществляется с помощью датчика 25 тока. Датчик тока выполнен на основе трех однофазных трансформаторов 26-28 тока и трехфазного диодного моста 29, нагруженного на потенциометр 30. Пер вичными обмотками трансформаторов 26- 28 тока с целью исключения подмагничивания магнитопровода являются встречные шины вентильных обмоток 5-7 и 8-10 одноименных фаз, Сигнал с выхода датчика 25 тока. поступает пропорционально току нагрузки на систе- му 32 управления.Датчиком тройной частоты служит вспомогательная обмотка 3 четвертого 25 стержня которая создает синхронизирующее напряжение для системы 32 управления симметричным тиристором 24, сигнал от которого поступает на вход детектора 36 полярности.30Напряжение, пропорциональное току нагрузки, с потенциометра 30 поступает на эмиттер регулирующего транзистора 35 фазосдвигающего устройства, построенного по вертикальному принципу. Изменение фазы импульса управления симметричным тиристором 24, включенным последовательно с активным сопротивлением 23 на напряжение коммутирующей обмотки 21 четвер р того стержня, осуществляется изменением величины напряжения на эмиттере регулирующего транзистора 35.Изобретение обеспечивает уменьшение габаритов преобразователя за счет 45 снижения мощности трансформаторного оборудования; улучшение энергетических показателей преобразователя эа счет уменьшения расхода активных материалови потерь в них; повышение надежности преобразователя в работе за счет исключения дополнительных вспомогательных обмоток на основных