Преобразователь переменного напряжения в постоянное

ОП ИСАЙ ИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ 11 995239 Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликСС СР ле делам нзееретеннй и еткрмтнйИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при многопульсном выпрямлении трехфазного переменного напряжения.Известен тиристорный регулятор трехфазного переменного напряжения, выполненный на трансформаторе, первичные фазные обмотки которого совместно с последовательно соединеннымис ними парами встречно-параллельно включенных тиристоров, образуют треугольники, а вторичные фазные обмотки подключены к нагрузке 11.Недостаток этого регулятора - невозможность получения 12-пульсного выпрямленного напряжения при регулировании.Наиболее близким. к, предлагаемому является преобразователь трехфазного;переменного напряжения в постоянное, - содержащий трансформатор, первичная обмотка каждой фазы которого совместно с основнймн встречно-параллельно включенными управляемыми вентилями образует последовательную цепь, подключенную одним выводом к фазному входному выводу, а другим через дополнительные встречно-параллельно включенные управляемые вентили - к нулевому входному выводу,2при этом вторичные фазные обмотки подключены к мостовому выпрямителю 2.Недостатком прототипа является то, чтопри низковольтном выпрямлении не удается достаточно точно выполнить соотноше ние между числами вцтков вторичных обмоток, что приводит к появлению в форме 12-пульсного выпрямленного напряжения модуляции с частотой 61, где 1 - частота сети.Кроме того, необходимость как минимумв двух вторичных обмотках трансформатора, а также в 12-ти неуправляемых вентиляторах .усложняет схему преобразователя, в особенности при сильноточном выпрямлении, т.е. когда приходится обеспе чивать .параллельную работу несколькихкомплектов . вторичных вентильных цепей.Цель изобретения - улучшение энергетических показателей путем симметрирования формы выходного напряжения при низковольтном выпрямлснии;Эта цель достигается тем, что в преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем три однофазных трансформатора, первичные обмотки которых подключены к основным и дополнитель 995239ным парам встречно-параллельно включенных вентилей, дополнительные пары указанных вентилей соединены в звезду, общая точка которой подключена к нулевомувходному выводу, а вторичные обмотки подключены к трехфазному мостовому выпрямителю, каждая первичная обмоткавыполнена с отводом, подключенным ксвободному выводу соответствующей дополнительной пары встречно-параллельновключенных вентилей, начало каждой указанной обмотки . через соответствующуюосновную пару встречно-параллельно включенных вентилей подключено ко входномувыводу, а конец указанной обмотки соединен с началом обмотки опережающейфазы, причем, указанный отвод от первичной обмотки делит ее витки в отношенииъ Гз-где Ю, - число витков от начала первичнойобмотки до отвода;Юг - число витков от отвода до концапервичной обмотки,На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя.Преобразователь содержит основныеи дополнительные пары встречно-параллельно включенных вентилей 1 - 12, трехфазный мостовой выпрямитель на диодах13 - 18, подключенный к вторичнымобмоткам трех однофазных трансформаторов 19 - 21.Начало, конец и отвод первичной обмотки трансформатора 19 подключены соответственно через встречно-параллельновключенные вентили 2 и 8 к входному выводу фазы А сети, непосредственно к входному выводу фазы В сети и через встречнопараллельно включенные вентили 1 и 7к нулевому входному выводу. Аналогичноначало, конец и отвод первичной обмоткитрансформатора 20 (21) подключены соответственночерез встречно-параллельновключенные вентили 6 и 12 (4 и 10) квходному выводу фазы В (С) сети, непосредственно к входному выводу фазы С (А)сети, и через встречно-параллельновключенные вентили 5 и 11 (3 и 9) к нулевому входному выводу.Вторичные обмотки трансформаторов19 - 21 соединены в треугольник. Нагрузка 22 подключена к выводам трехфазногомостового выпрямителя.Отвод от каждой первичной обмоткиделит ее число витков в отношении7 г=ф =1:(Р - 1).Устройство работает следующим образом.Допустим, что открылся вентильотприкладываемого к нему напряжения между входными выводами О и В в его отрицательный полупериод. Напряжение, трансформируемое на вторичную обмотку трансформатора9, отпирает вентили 13, 16, Через 30 эл. град. после отпирания вентиля 3 отпирается вентиль 4 от прикладываемого к нему напряжения между входными выводами А и С, а вентиль 3 запирается. В результате очередная симметрич ная пульсация тока на нагрузке 22 в течение 30 эл. град. формируется под действием вторичного напряжения трансформатора 21 равного по амплитуде вследствие выбранного соотношения чисел витков 45 предыдущему и сдвинутого относительнонего по фазе на 30 эл. град. При этом ток нагрузки замыкается через те же вентили, т.е. 13 и 18. Если намагничивающие токи 50 55 5о15 м 25 зо З 5 и ток нагрузки замыкается через указанную обмотку, вентили и нагрузку 22. Через 30 эл. град. отпирается вентиль 2 от прикладываемого к нему напряжения между входными выводами А и В в его положительный полупериод, а вентиль 1 запирается. Линейное напряжение сети в 3 раза больше фазного, однако за счет выбранного соотношения чисел витков оно прикладывается к у 3 раза большему числу витков первичной обмотки, Поэтому следующая симметричная пульсация тока на нагрузке 22 в течение 30 эл. град., формируется под действием вторичного напряжения трансформатора 19, равного по амплитуде предыдущему и сдвинутого от него по фазе на. 30 эл, град. При этом ток нагрузки замыкается через те же вентили, т. е. 13 и 16. Далее через 30 эл, град. после отпирания вентиля 2, отпирается вентиль 3 от прикладываемого к нему напряжения между входными выводами А и О в его положительный полупериод. Напряжение, транс- формируемое на вторичную обмотку трансформатора,21, превышает в этот момент времени напряжение, трансформируемое на вторичную обмотку трансформатора 9. Поэтому отпирается вентиль 18, запирается вентиль 16 и выпрямляемый ток замыкается через обмотку трансформатора 21, вентили 13, 18 и нагрузку 22. Обесточивание вторичной обмотки трансформатора 19 практически приводит к обесточиванию его первичной обмотки, и вентиль 2 запирается, если его ток удержания оказывается больше намагничивающего тока трансформатора. трансформаторов 19 - 21 больше, чем токи удержания вентилей соответственно 2, 8; 6, 12; 4, 10, то они запираются при перемене полярности прикладываемых к ним линейных напряжений, однако на форме выпрямленного напряжения это не отражается.Аналогично со сдвигом по фазе на 30 эл. градусов отпираются остальные вентили и проводят ток с соответствующими вентилями в следующей последовательности: 1 - 13 - 16, 2 - 13 - . 6, 3 - 13 - 18,995239 формула изобретения тель. Вере85ННОГОений СоставиТехред И Тираж 6 Государстве елам изобре сква, Ж - 35 Патент, г. Редактор И. КовальчукЗаказ 615/41 ВНИИПИ по 113035, М лиал ППП4 - 13 - 18; 5 - 15 - 18, 6 -5 - 18, 7 - 15 -4, 8 - 15 - 14, 9 - 17 - 14, 10 - 17 - 14, 11 - 17 - 16, 12 - 17 - 16.Угол проводимости вентилей 13 - 18, равный 20 эл. град., может быть снижен в 2 раза при соединении вторичных обмоток в шестилучевую звезду, включенную по однополупериодной схеме выпрямления. Это приводит к увеличению нагрузочной способности вентилей по току. Кроме того, снижаются потери на вентилях, т.е. повышается КПД. Возможно также соединение вторичных фазных обмоток и вентилей по трижды параллельной однофазной мостовой схеме на 12-ти вентилях. В последнем случае допустимо также соединение между собой средних точек вторичных, фазных обмоток,Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий три однофазных трансформатора, первичные обмотки которых подключены к основным и дополнительным парам встречно-параллельно включенных вентилей, дополнительные пары указанных вентилей соединены в звезду, общая точка которой подключена к нулевому входному выводу, а вторичные обмотки подключены к входам однофазных выпрямителей, выходы которых соединены параллельно, образуя выпрямительс числом вентилей, кратным шести, отличающийся тем, что, с целью улучшенияэнергетических показателей, каждая первичная обмотка выполнена с отводом,подключенным к свободному выводу соответствующей дополнительной парывстречно-параллельно включенных вентилей, начало каждой указанной обмоткичерез соответствующую основную парувстречно-параллельно включенных вентилей подключено к входному выводу, а конец указанной обмотки соединен с началом обмотки опережающей фазы, причем,указанный отвод от первичной обмотки делит ее витки в отношенииЮз 1м,где Ъ/ - число витков от начала первичной обмотки до отвода;20 Юг - число витков от отвода до концапервичной обмотки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гельман М. В., Лохов С. П. Тиристорные регуляторы переменного напряжения. М., Энергия, 1975, с. 31.2. Авторское свидетельство СССР752681, кл. Н 02 М 7/06, 1976. Е. Мельниковас Корректор А. ДзяткПодписноекомитета СССРи открытийРаушская наб., д. 4/5жгород, ул. Проектная, 4