Многофазный преобразователь электрической энергии

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1265949 2 М 7/1 иены межбразуя и и со тельно разделены на сек ду собой последо замкнутую многоу ая сек я вент Каж- снабс, - с ны сильно о Бл к о 4 ь ОСУДАРСТБЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР 9 743140, кл. Н 02 М 7/06, 1978,Авторское свидетельство СССР Р 74314 1, кл. Н 02 М 7/06, 1978.Авторское свидетельство СССР М 917280, кл. Н 02 М 7/10, 1980.(54) МНОГОФАЗНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ(57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве вторичного источника электропитания, Цель изобретения - повышение надежности, ."Улучшение качества преобразования энергии и расширение области применения.Преобразователь содержит электромагнитный аппарат с разделенными на секции вентильными обмотками и многоячейковый вентильный мост, включающий вентили 1-24. Вентильные обмотки гольную звездуд ци ильных обмотокежена отводами и, - , о, - ,Отводы с помощью линий соединевыводами переменного тока вентго моста, к выходу постоянногокоторого подключена нагрузка 2годаря снабжению секций обмотоводами и выполнению вентипьног ста с числом плеч, равным числу отводов, между отводами двух разныхсекций данной Фазы, расположенныхпротивоположно относительно центразвезды вентильных обмоток, образуется наибольшая разность потенциалов,создающая / -ю диагональную ЭДС,поддействием которой открывается естественным образом соответствующая пара вентилей многоячейкового моста.Остальные вентили моста в это времязакрыты образующимся иа них обратным напряжением. В результате на-,грузка 25 обеспечивается током в каж1265949 дом контуре токопрохождения, циклически сменяющемся внутри периода преобразуемых ЗДС. Это позволяет использовать преобразователь при повыИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичного источника электропитания (ВИП) преимущественно при напряхсениях потребителя, превышающих 5 примерно на порядок напряжение смещения вентилей, т,е. при десятках- сотнях вольт и выше, в случае кремниевой структуры полупроводника, при повьппенных токах нагрузки и одновре менном обеспечении высокого качества преобразования энергии.Цель изобретения - повышение надежности, улучшение качества преобразования энергии и расширение области 15 применения.На Фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема преобразователя при соединении вентильных обмоток в шестиугольную звезду; на 20 Фиг. 2 - векторная диаграмма токообразующих ЭДС(4 = 1, 12)Р, или 4 -х импульсов выходного напряжения Л, поясняющая в Фазовой плоскости принципдействия преобразователя, на фиг.3- 5 - схема преобразователя при соединении вентильных обмоток в двух-, четырех- и восьмиугольную звезду.Преобразователь (фиг,1), содержит двенадцатиячейковый вентильный мост 30с двадцатью четырьмя преобразовательными элементами - вентилями 1-24, к выводам постоянного тока которого подключена нагрузка 25, а выводы переменного тока соецинены посредством двенадцати линий с отводами сс, - О(, с-о, С 1, - Са, вентильных обмоток Фаз О, 6 и;с, поделенных в каждой Фазе на четыре секции сс Ог,С 4,04,Ь,Ь ь, Б, С г,сз, и Са. Секции сое динены мехсду собой последовательно и топологически образуют правильнуюзамкнутую шестиугольную звезду ( 3 =6), где Л - число линий).Преобразователь работает следующим образом. шенных токах нагрузки с одновременным обеспечением высокого качествапреобразования энергии и повьш(ениемнадежности, 2 з.п. Ф-лы, 5 ил. 2Между отводами двух разных секцийданной фазы, расположенных противоположно относительно центра звезды(например, между отводами бг и 6 ),образуется наибольшая разность потенциалов из общего числа Л - 1 возможных комбинаций пар отводов относительно данного, Зта наибольшая разность потенциалов образует 4 -ю диагональную ЭДС (ДЗДС), под действиемкоторой открывается соответствуюшаяпара вентилей 1-24 - по одному изанодной (нечетные номера) и катодной (четные номера) их групп, В результате нагрузка 25 обеспечиваетсятоком в каждом л,-м контуре токопрохождения, циклически сменяющемсявнутри периода преобразуемых ЭДС(г=1, П, П = В/2, где П - кратностьпульсации, В - число вентилей).В частности, под действием ДЭДС5образованной между отводами бг иЬ открываются вентили 1 и 2, а остальные вентили в это время закрытыобразующимся на них обратным напряжением (явление коммутации не учитывается).Аналогичным образом Формируютсяостальные П - 1 импульсов выходногонапряжения 0,(фиг,2, показаны в виде векторов 51, при 8 указаны номера соответствующих открытых вентилей,а также отводы, между которыми образуются действующие в данный моментДЗДС),При выполнении отводов с числомвитков частей каждой. секции обмоткив соотношении зп(28 +ч):зпр=зп(30+30):зхп 30 =ГЗ:1 при отсчете первойиз них, примыкающей к вершине звезды(например., частей аа, и а 1, Фиг. 1),устройство обеспечивает на нагрузкепоследовательность знакопостоянньпсимпульсов с равными амплитудами Оаони Фазовым сдвигом на 28 =27/П=1. Многофазный преобразователь электрической энергии, содержащий электромагнитный аппарат с разделенными на секции вентильными обмотка" ми, которые соединены между собой последовательно и топологически об-. разуют замкнутую Л -угольную звезду, и Л линий, подключенных к выводам переменного тока Л -ячейкового вен-, тильного моста, выводы постоянного тока которого образуют выхбдные выводы, о т л и ч а ю щ и й с я тем,о П( С21,22/ 3 1265949 4 га (фиг,2), при этом Р - половина что, с целью повышения надежности, угла при вершине звезды, Э =У/П - улучшения качества преобразования половина периода огибающей выходного энергии и расширения области приме,П напряжения в режиме холостого хода; нения, он снабжен Л -вентильным мо- П - частотная кратность пульсаций 5 стом с присоединенными к нему Л" лиэтого напряжения). ниями, выводы постоянного тока которо.1При иных значениях Л , т.е. при го соединены однополярно параллельно соединении вентильных обмоток в иные с выводами Л -ячейкового моста, об- Л -угольные звезды (Л =2, фиг.З; разуя Л -ячейковый вентильный мост, Л =4, фиг. 4, Л = 8, фиг.5) проте- о Л=Л + Л ), а свободные выводы Л-ликающие в устройстве процессы и обес- ний подключены к отводам, дополнипечиваемый при этом положительный тельно введенным по одному в каждую эффект аналогичны описанным. секцию вентильных обмоток, и образуют основную преобразовательную струк- Формула из обр ет ения 5 туру.52. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что в него дополнительно введена аналогичная преобразовательная структура,выводы постоянного тока которой -соединены параллельно пли последовательно с выводами постоянного тока основной структуры.ЗПреобразователь по п. 2, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что выводыпостоянного тока основной и дополнительной преобразовательных структур автономны.1265949 аВ Редакт оставитель Е ехред А.Крав овецка Подписи аказ тная, 4 зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул 8/55 ТирБНИИПИ Государствепо делам изобрет 113035, Москва, Жф 1 Ф Яф ЯВ лд