Преобразователь электроэнергии

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 1" П 9) 111 2 М 7/16 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН А ВТОРСНОМ ТЕЛЬСТВУ честв тивног ния постоянног ния - упрощени гичностиЭффе пов бус иным суммарнымсоединения се ислом й фаз тво СССР 2, 1983. о СССР 62, 1985 образ звезд его откПри вып ытую нени льных элементо ос упрощается система управления как сигналы управления можно вать лишь на один из преобраз ных элементов. 1 з.п. ф-лы. 3 т(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕ (57) Изобретение относит технике и может быть исп ОЭНЕР даател электро ьзовано в л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(56) Авторское свидетельд 11562 18, кл. Н 02 М 7/Авторское свидетельстМф 1288862, кл . Н 02 М 7/ источника пита 1 ель изобретепвение технололовлен уменьшевитков за счет между собой, реугольную и преобразоваа управляемыми30 20 50 55 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано н качестве эффективного источника литания.Цель изобретения - упрощение и повышение технологичности.На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого преобразоватЕпя; на фиг. 2 - то же, в топологическом иэображении, лри этом точки подключения вентильных секций обмотки и выводам переменного тока моста изображены на обмотке кружочками с сохранением обозначений выводов и отводов нентильных секций, принятых на Фиг. ; на фиг. 3 - векторная диаграмма,сс-х фазос,двинутых импульсов Б (.ф=1, 10) выходного напряжения Пс), причем в скобках при Яс указаны номера естественным образом открытых (проводящих н данный момент ток) преобразовательных элементов (ПЭ), а также указаны выводы секций нецтильцой обмотки, между которыми н текущем сс-м цикле токопрохождения действует наибольшее из всех линейных значение ЭДС, именуемой диагональной ЭДС (ДЭДС). Преобразователь электроэнергии (фиг. 1 и 2) содержит десять преобразовательных элементов ПЭ 1-10, собранных в пятиячейковый вентильный мост 11. Каждая нентильная ячейка моста содержит дна последовательно соединенных вентильных плеча, образующих анодную (цечетные номера) и катодную (четные номера) их группы. Выводы постоянного тока моста образуют выходные выводы 12 и 13 с подключенной к ним нагрузкой 14, а выводы переменного тока моста подключены к трехфазной нентильцой обмотке, разделенной в первых двух фазах на две(а,х а х, иЬ,У Ь,у )., а и третьей фазе - на три (с, гс, с, гг сз гз ) секции. При этом все секции первых двух фаз и первые секции третьей фазы соединены последовательно между собой, образуя открытую треугольную звезду Ьг с х, а, Ь, а х а третья секция с гз третьей фазы дополнитель 1 И но снабжена отводами сз и сз, к которым подключены выводы Ь и х нторых секций первый двух фаз, Выводы а а), г, с, с, (на фиг, 2 отмечены кружочками) подключены к выводам переменного тока г)ятиячейкоого нецтис.25 30 35 40 45)цос) мс)от1; )1)е нлткс)лср ой и торй с с кили каждс)й иперь)х двух фа), лернол, торой и третьей секций третьей фа )с), а также трех частей последней, поделенных введенными отводами, могут быть установлены в соотношениях (а,х, = Ь, у, ).(а, х = = Ь у) = 0,419469:0,673716) 0)4195 : О, 6787; (с, г, = с, г ): с гз= О, 290266: 0,618034 а 0,2903"0,618; (с с = с, г,): :с с," = О, 148374: О, 32 1285 О, 1484: .0,3213 относительно амплитуды Пчо выходного напряжения Б в режиме холостого хода или н действующих значениях напряжения, взятых относительно среднего значения Ч. выходного напряжения в режиме холостого хода, в соотношениях: 0,30 1545:0,487911 10,3016: :0,488; 0,208664:0,444288 0,2087: :0,4443; 0,106662:0,230963 0,1067: :0,231 соответственно.При этом ПЭ 1- 1 О выполнимы как неуправляемыми (НПЭ), так и управляемыми (УПЭ).Преобразователь электроэнергии работает следующим образом.Как видно из фиг. 2, из общего числа линейных ЭДС, равного десяти, которые формируются между любой парой присоединительных выводов вентильной обмотки или между любой парой линий, соединяющих на фиг, 1 обмотку с вентильным мостом 11, лишь пять ЭДС имеют наибольшие значения. Они обрауются на фиг. 2 по диагоналям между чередующимися через один присоединитель- ными выводами обмотки и именно эти ДЭДС после их выпрямления посредством моста 11 образуют на его выходе знакопостоянное напряжение Бс). Его переменная составляющая при указанных соотношениях витков пульсирует с десятикратной частотой (П=10), что наглядно следует из диаграммы на фиг.З, 1 При этом огибающая выходного напряжения Ю, представляется в фазовой плоскости в виде, десяти фазосдвинутых векторов, как это показано на фиг, 3. Из той же диаграммы видно, что при выполнении установленных соотношений витков смежные знакопостоянные импульсы Б сдвинуты по фазе друг относительно друга на Зб эл,град, причем в каждом 4-м контуре токопрохождения открыты естественным образом лишь два ПЭ из имеющихся десяти при смене их номеров от контура к13452контуру, что также видно на Фиг. 3.Явление коммутации или одновременной параллельной работы смежных контуров вследствие падения напряжения нас внутренних сопротивлениях при этом не учитывается.Аналогично устройство работает в случае, если все ПЭ выполнены управляемыми, причем ПЭ выполнимы как однопозиционно (на включение или на выключение), так и двухпозиционно (на включение и на выключение) управляемыми, При управлении (Фиг. 3) в каждом а-м контуре токопрохождения им пульсы управления достаточно подавать лишь на один ЦПЭ, (в частности, при принятой на фиг. 1 нумерации ПЭ нечетно от 1 до 9 в анодной группе УПЭ и четно от 2 по 10 в их катодной груп-.20 пе сигналы управления можно, например, подавать последовательно на УПЭ 1, 4, 3, ,6 5, 8, 7, 10, 9 и 2), что в 2 раза меньше относительно известных мостовых преобразователей с П=12. б Тем самым относительно таких устройств алгоритм управления проще, как и реализующая его система управления.Кроме того, относительно преобра зователя с шестиячейковым вентильным мостом, подключенным к двухсекционной вентильной обмотке, соединенной в правильные треугольник и трехлучевую звезду, устройство обеспечивает лучшие энергетические, массогабаритные, стоимостные и надежностные показатели благодаря экономии суммарного числа вентильных витков в Эр МАи 4 . :Ы = 4, 732:3,41,4 раза и коэффи циентов превышения габаритной мощности вентильных обмоток и трансформатора в целом (в случае трансформаторной реализации преобразователя) в Экр КпруАП 4 К пру. = 43:21,42 и Э,др = 45 98.Кприл: К рр = 22, 1: 13,051, 7 разасоответственно,Формула изобретения1. Преобразователь электроэнергии,содержащий электромагнитное устройство, трехфазная вентильная обмоткакоторого разделена в первых двух фазах на две, а в третьей Фазе - на трисекции, причем вторая секция второй Фазы соединена согласно с второй секцией третьей фазы, соединенной встречно с первой секцией первой Фазы, которая подключена согласно к первойсекции второй фазы, соединеннойвстречно с первой секцией третьей фазы, которая подключена согласно к второй секции первой фазы, образуя соединение открытая треугольная звезда", вершины которой, а также свободные выводы третьей секции третьей фазы, подключены к выводам переменноготока пятиячейкового вентильного моста, выводы постоянного тока которого образуют выходные выводы, при этом числа витков равных между собой пер-, вых секций первых двух фаз, а также витков третьей секции третьей фазы и равных между собой первой и второй ее секций установлены в соотношении 0,4195:0,618;0,2903, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения и повышения технологичности, третья секция третьей фазы дополнена двумя отводами и к ним подключены свободные выводы вторых секций первых двух фаз.2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что числа витков равных между собой вторых секций первых двух фаз, а также образованных отводами центральной и равных между собой крайних частей третьей секции третьей фазы установлены в соотношении 0,6787:0,3213:0,1481.Ф уэф й 5 Составитель Е, МельниковаТехред А.Кравчук актор А. Лежнина орректор М. Максимишинец Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, улроектная, 4 каз 4928)52 Ти ВИИИПИ Госуд по делам и 113035, Москва