Преобразователь переменного напряжения в постоянное

Союз СоаетскикСоцналисткческихРЕснублнк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 1900383(И М. Кл. Н 02 М 7/12 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Запорожский машиностроительный институт им,.В.Я.Чубаря(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯВ ПОСТОЯННОЕ Изобретение относится к преобразовательной технике и может использоваться в установках элетролиэа, на передачах и вставках постоянного 5 тока и т.д.Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное , содержащий трансформатор, вторичные обмотки которого соединены по схеме 0 шестифаэного нулевого выпрямителя с уравнительным реактором 1.Недостаток этого преобразователя- влияние второй и четвертой гармоник входного тока во вторичных обмотках трансформатора на коэффициент мощности выпрямителя.Цель изобретения - улучшение энергетических показателей преобразователд, 20Эта цель достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий основной преобразовательный трнсформатор, две вторичные обмотки которого соединены по. схеме шестифазного нулевого выпрямителя с уравнительным реактором, введены два дополнительных трансформатора с двумя вторичными обмотками каждый, первичные обмотки этих трансформаторов параллельно соединены со вторичными обмбткамиосновного трансформатора, фазы однихвторичных обмоток дополнительныхтрансформаторов соединены последовательно-согласно и присоединены к трехфаэной конденсаторной батарее, Фазыдругих вторичных обмоток соединеАыпоследовательно"встречно и присоединены ко входу диодного моста, выходкоторого подключен параллельно выходу всего преобразователя.На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого преобразователя.Преобразователь содержит катодные группы 1 и 2 тиристоров, аноды которых присоединены к вторичным обмоткам 3 и 4 преобразовательного транс- форматора 5, первичная обмотка б которого присоединена к питающей сети, а нулевые точки вторичных обмоток 3 и 4 трансформатора 5 присоединены к дросселю 7, средняя точка 8 которого соединена с одним из выводов нагрузки 9, а общая точка соединения католных групп тиристоров с другим выводом 10 нагрузки 9. К лучам звезды вторичной обмотки 3 пре образовательного трансформатора 5 присоединена первичная обмотка 11Формула изобретения Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий основной преобразовательный трансформатор, две вторичные обмотки которого соединены по схеме шестибазногонулевого выпрямителя с уравнительным реактором,. о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшенияэнергетических показателей, введеныдва дополнительных трансФорматора сдвумя вторичными обмотками каждый,первичные обмотки которых параллельно соединены со вторичными обмотками основного трансформатора, фазыодних вторичных обмоток дополнительных трансформаторов соединены последовательно-согласно и присоединенык трехфазной конденсаторной батерее,фазы других вторичных обмоток соединены последовательно- встречно иприсоединены ко входу диодного моста, выход которого подключен параллельно выходу всего преобразователя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Чиженко И.М. и др, Основы пре-.образовательной техники. Киев,1974,,с. 95-98. дополнительного трансформатора 12, а к лучам звезды Вторичной обмотки 4 трансформатора 5 - первичная обмотка 13 другого дополнительного трансФорматора 14, пофазно-последовательное соединение вторичной обмотки 15 которого со вторичной обмоткой 16 трансформатора 12 присоецинено ко входу диодного моста 17, выход постоянного тока которого присоединен параллельно нагрузке 9, а пофазно- О последовательное соединение третичных обглоток 18 и 19 дополнительных транс форматоров 12 и 14 нагружено соеди" ненными треугольником конденсаторами 20, 15Постоянная составляющая выходного напряжения вентильных групп 1 и 2 содержит третью и кратные ей гармоники, Входной ток этих групп, а также ток вторичных обмоток 3 и 4 со держит, наряду с основной, вторую, четвертую и пятую, седьмую и некоторые другие высшйе гармоники. Выходное напряжение йа нагрузке 9 не содержит третью, девятую и некоторые другие гармоники, что обусловлено влиянием уравнительного реактора. Ток первичной обмотки 6 трансформатора 5 не содержит вторую, четвертую и некоторые другие гармоники,что обусловлено взаимной компенсацией намагничивающих сил этих гармоник во вторичных обмотках 3 и 4. Протекание в этих обмотках весьма Значительных по амплитуде второй и четвертой гармоник тока обуславливает ухудшение КПД преобразователя из-за относительно больших активных потерь.Параллельное соединение обмоток 11 и 3, 13 и 4 обуславливает распределение входного тока катодной группы 40 1 между обмотками 11 и 3, а входного тока катодной группы 2 - между обмотками 4 и 13, Принимая во внимание, что вентильный преобразователь со стороны входа следует рассматривать 45 в качестве источника тока, относительное уменьшеййе составляющих второй и четвертой высших гармоник тока в обглотках 3 и 4 обусловит относительное уменьшение активных потерь 5 О в этих обмотках.Соединение фаэ обмоток 18 и 19 последовательно позволяет выделить на конденсаторах 20 напряжение, пропор-.циональное основной составляющей вход 55ного тока вентильных групп 1 и 2.Соединение фаз обмоток 15 и 16 последовательно-встречно позволяет выделить на входе диодного моста 17напряжение, пропорциональное второй, четвертой, восьмой, десятой и некоторым другим высшим гармоническим входного тока катодных групп 1 и 2.Эти особенности предлагаемого преобразователя позволяют отводить в конденсаторы 20 на частоте питающей сети основную часть энергии, накопленной к моменту запирания ранееоткрытого тиристора вентильных групп1 и 2; создавать условия, не толькоисключающие затягивание включенногосостояния запираемого тиристора, нои улучщающие входной коэффициентмощности преобразователя ; рассматривать преобразователь как выпрямитель с искусственной коммутацией;дтводить значительную часть электромагнитной энергии второй, четвертойи некоторых других гармбник входноготока управляемого выпрямителя черездиодный мост 17 в нагрузку 9 и такимобразом утилизировать ее. Результирующее улучшение коэффициента мощности в предлагаемом регулируемом выпрямителе достигается не только за счет известного компенсирующего воздействия конденсаторов, которое могло быть достигнуто присоединением этих конденсаторов на входе первичной обмотки основного трансформатора, но также и за счет существенного уменьшения угла коммутации обесточиваемого управляемого вентиля катодной группы благодаря переводу тока с этого управляемого вентиля на первичную обмотку дополнительного трансформатора, цепь вторичной обмотки которого вместе со вторичной обмоткой другого дополнительного трансформатора нагружена конденсаторами.