Выходной блок многоячейкового преобразователя

(5) 4 и 01 Т. 25/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОГОЯЧЕЙКОВОГО ов, В.Ф.Кощеве(56) Патент кл. Н 02 МПатент С 981. 5 (088.8)ЕПВ(ЕР) Р 0086483,1/00, 1983.1 А 1 4292665, кл. 36 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики приТомском институте автоматизированныхсистем управления и радиоэлектроники(54) ВЫХОДНОЙ БЛОК МНПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - снижениемассы и габаритов, повышение технологичности изготовления и возможностьунификации. Поставленная цель достигается тем, что выходной блок многоячейкового преобразователя содержиттрансформатор, состоящий из магнитопровода 1 с первичной 2 и вторичными 3, 4 одновитковыми обмотками, дватеплоотвода 5, 6 снабженных ребрами,диоды 7, 8, тоководы 11, 12 с выходными клеммами, конденсаторы фильтров.го1387073 Первая и вторая вторичььые одновитконые обмотки выполнены в ниде стержней. На стержнях размещены две группы магнитопроводов с первичными обмотками, разделенных изоляционнымипрокладками 15. На одноименных концах стержней закреплены теплоотводы.Диоды, установленные на теплоотводах, подсоединены к первому тоководу, через отверстия в котором пропуьиены изолированные вторые концы Изобретение относится к электротехнике, а именно к выходным блокам многоячейковых преобразователей напряжения со звеном повышенной частоты.Целью изобретения является снижение массы и габаритов, повышение тех" нологичности изготовления и возможность унификации.На фиг.1 показан предлагаемый блок, общий вид; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1,Выходкой блок многоячейкового преобразователя содержит трансформатор, состоящий из магнитопровода 1 с пер 15 вичной 2 и вторичными 3 и 4 одновитковыми обмотками, два теплоотвода 5 и 6, снабженных ребрами, первую 7 и вторую 8 группы диодов, установленных соответственно на первом 5 и вто 20 ром 6 теплоотводах и электрически с ними связанных, выходные клеммы 9 и 10 с тоководами 11 и 12, обеспечивающими установку конденсатоРов фильт ров, первая 3 и вторая 4 вторичные одновитковые обмотки выполнены в виде стержней, на которых размещены соответственно первая 13 и вторая 14 группы из п магнитопроводов 1 с пер вичными 2 обмотками, разделенных изо- ляциоььььыльи прокладками 15, причем на одноименных концах первого 3 и второго 4 стержней закреплены соответственно первый 5 и второй 6 теплоотводы с диодами 7 и 8, электрически сое диненными с ними анодами (катодами), катоды (аььоды) которых посрепством стержней. На вторых концах стержнейзакреплен второй токовод, Между тоководами расположена батарея конденсаторов фильтра 18Теплоотвод выполнен из двух пластин - медной иалюминиевой, Проводники, соединяющиедиоды с первым тоководом, выполненыиз нескольких жил, равномерно распределенных по поверхности магнитопроводов с первичными обмотками.2 з,п. ф-лы, 2 ил,проводников 16, расположенных снаружи магнитопроводов 1 с первичными 2 обмотками, подсоединены к первому 11 тоководу, через отверстия в котором пропущены изолированные прокладками 17 вторые концы первого 3 и второго 4 стержней, на которых закреплен второй 12 токовод, между первым 11 и вторым 12 тоководами расположена батарея конденсаторов 18 фильтра, корпуса конденсаторов 18 отделены от тоководов 11 и 12 изоляционными прокладками 19.Каждый теплоотвод 5 и б выполнен из двух пластин, медной 20 и алюминиевой 21, соединенных вместе и расположенных таким образом, что диоды 7 и 8 установлены со стороны медной 20 пластины, причем алюминиевая пластина снабжена ребрами. Проводники 16, расположенные снаружи магнитопроводов 1 с первичными обмотками 2, могут быть выполнены каждый из пь параллельных жил с суммарным сечением, равным сечению одного проводника 16, причем жилы равномерно распределены по поверхности магнитопроводов 1 с первичными обмотками 2. Первая 7 и вторая 8 группы диодов расположены соответственно на теплоотводах 5 и б равномерно по окружности, Аналогично размещены конденсаторы 18 фильтра. Одноименные выводы конденсаторов 18 присоединены к второму токо". воду 12 пайкой, другие выводы совместно с проводниками 16 подсоединены к первому тоководу 1 винтом 22;Диоды 7 и 8 и проводники 16 соединяются посредством пайки. Выходной блок работает следующим5 образом.К первичным обмоткам 2, расположенным на магнитопроводах 1, прикладывается напряжение повышенной частоты, сформированное однотактными инверторами. Число магнитопроводов равно числу однотактных инверторов в преобразователе. Магнитный поток в каждом из и магнитопроводов можно модулировать независимо. Суммирование ЭДС, наведенных этими магнитными потоками, происходит в каждом из двух общих контуров, которые образованы стержнями 3 и 4, проходящими соответственно внутри первой 13 и второй 14 групп магнитопроводов с первичными обмотками. Исключить влияние магнитопровода трансформатора, не участвующего в передаче энергии, на ток в общем контуре можно закорачи вая его первичную обмотку при помощи ключей соответствующего однотактного инвертора. В первый полупериод частоты преобразования выходное напряжение, наведенное в стержне.З, выпрямляется группой диодов 7, во второй полупериод выходное напряжение, наведенное в стержне 4, выпрямляется группой диодов 8, Фильтр, состоящий из конденсаторов 18, служит для сглаживания высокочастотных пульсаций.Таким образом, использование пластин тоководов, теплоотводов, стержней вторичных обмоток в качестве элементов несущей конструкции позволяет 40 сократить количество деталей, а следовательно, снизить массу и габариты, повысить технологичность изготовления и возможности унификации. Предложенная компановка позволяет уменьшить количество меди во вторичных обмотках за счет исключения лобовых частей и в соединительных проводниках за счет исключения проводников, соединяющих выводы вторичных обмоток трансформаторов с диодами выпрямителя и выход выпрямителя с сглаживающим фильтром, а также сократить коли-, чество контактных соединений, что приводит к снижению массы и габаритов и повьпению технологичности изготовления,1Кроме топ, выходной блок многоячейкового преобразователя является онструктивным унифицированным модулем для трансформаторно-выпрямительных узлов на ряд мощностей. Соединяя выходы щ выходных блоков параллельно при последовательном соединении первичных обмоток соответствующих трансформаторов в п групп можно увеличить выходной ток в ш раз, При таком соединении обеспечивается автоматическое давление токов во вторичных обмотках трансформаторов всех выходных блоков, включенных параллельно по выходу., Для получения требуемого выходного напряжения можно изменять как количество витков первичных обмоток на каждом магнитопроводе, так и количество магнитопроводов с первичной обмоткой, размещенных на одном стержне. Количество зон регулирования выбирается равным или кратным количеству магнитопроводов с первичными обмотками, расположенных на одномстержне.Таким образом, конструкция предлагаемого блока позволяет наращивать мощность трансформаторно-выпрямитель- ного узла по модульному принципу. Силовой регулирующий орган преобразователя с выходным блоком предложенной конструкции также строится по модульному принципу и состоит из набора идентичных однотактных инверторных модулей. Применение модульного принципа позволяет повысить уровень унификации за счет сокращения числа типов изделий, необходимых для создания выходных блоков на Различные мощности.Формула и з о б р е т е н и я1. Выходной блок многоячейкового преобразователя, содержащий трансформатор, состоящий из магнитопровода с первичной и вторичными одновитковыми обмотками, первый и второй теплоотводы, на которых установлены первая и вторая группы диодов соответственно, тоководы с выходными клеммами, конденсаторы фильтров, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения массы и габаритов, повышения технологичности изготовления и возможности унификации, первая и вторая вторичные одновитковые обмотки выполнены в виде стержней, ня которых размещены соответственно первая и вторая группы изи магнитопро.На о ор р М.Шароши 498/51ВНИИПИ Т ПодписноеСР ак Государственного комитеталам изобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб 113035,Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна водов с первичными обмотками, разделенных изоляционными прокладками, причем на одноименных концах первого и второго стержней закреплены первый и второй, теплоотводы, электрически соединенные с первыми выводами диодов, вторые выводы которых подсоединены проводниками, расположенными снаружи магнитопроводов с первичны ми обмотками к первому тоководу, через отверстие которого пропущены изолированные прокладками вторые концы первого и второго стержней, из которых закреплен второй токбвод, а между тоководами расположена батарея конденсаторов фильтра, корпуса которых отделены от тоководов изоляционными прокладками.2. Блок по п. 1, о т л и ч а ив щ и й с я тем, что, с целью снижения электрического и теплового сопротивлений контактов нТеплоотвод-стержень и "Теплоотвод-диод", каждый теплоотвод выполнен из двух пластин, медной и алюминиевой, соединенных вместе и расположенных таким образом, что диоды установлены со стороны медной пластины, а алюминиевая пластина снабжена ребрами.3. Блок по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью снижения индуктивности рассеяния трансформатора, проводники, расположенные,снаружи магнитопроводов с первичными обмотками, выполнены каждый из в параллельных жил с суммарным сечением, равным сечению одного проводника, причем жилы равномерно распределены по поверхности магнитопроводов с первичными обмотками.