Преобразователь переменного напряжения в постоянный ток

(54) ПРЕОБРАЗОВА НАПРЯЖЕНИЯ В ПОС (57) Изобретение преобразовательн найти применение ЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГООЯННЫИ ТО 1 относится к силово й технике и может ных низковоль тания постоянно ных источниках итока, Цель.изобрмассогабаритных тения - улучшени оказателей. Эффе ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ САНИЕ ИЗОБ(71) Научно-исследовательский, про ектно-конструкторский и технологический институт силовой полупровод никовой техники Завода "Электровыпрямитель"(56) Авторское свидетельство СССР В 265254, кл. Н 02 М 7/12, 1966,Авторское свидетельство СССР В 442028, кл, Н 02 М 7/04, 1972,801431021 достигается за счет того, что в из" вестный преобразователь переменного напряжения в постоянный ток, выполненный по трехфазной кольцевой схеме на тиристорах 5-10 и трансформаторе 1 с двумя группами вторичных обмоток 3 и 4, введен однофазный трансформатор 12 тока,.работающий на утроенной частоте. Утроенная частота работы указанного трансформатора обеспечивается тем, что его первичные обмотки имеют равное число витков (возможно по одному витку) и включены встречно-параллельно по току в софазные вентильные плечи. Выпрямитель 11 преобразует переменный ток утроенной частоты в постоянньй, величина которого пропорциональна току нагрузки.Выходной ток выпрямителя 11 является сигналом обратной связи для блока системы 13 автоматического управления, которая и осуществляет стабилизацию выходного тока. 3 ил.иайИзобретение относится к силовойпреобразовательной технике и можетнайти применение вмощных низковольтных источниках питания постоянноготока,Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей.На Фиг.1 приведена принципиальнаясхема преобразователя; на Фиг. 2 а, 10б, в - диаграммы тока, характеризующие работу преобразователя; на Фиг.3 -модификация преобразователя перемен ного напряжения в постоянное.Преобразователь содержит трехфаз ный трансформатор 1 с обмотками 2-чтиристоры 5-10, датчик тока, включающий вспомогательный выпрямитель 11и трансформаторы тока 12 блок системы 13 автоматического управления 20(САУ) .Концы первичяои боти 2 трансФорматора 1 образуют входные выводыпреобразователя, а нулевые точки вто"уичньи обмоток 3 и 4, соединенных в 25идентичные звезды, образуют его выходные выводы.Концы вторичной обмотки 3 транс: Форматора 1 подключены через первичные полуобмотки трансформатора тока 3012 и пари вентилей-тиристоров 5 и 6,7 и 8, 9 и 10 к смежным по Фазе концам второй вторичной обмотки 4 трансФорматораУстройство работает следующим образом.При подаче на вход преобразователятрехфазного сетевого напряжения наего вторичных обмотках 3 и 4 Формируются две идентичные трехфазные системы напряжений. Тиристоры 5-10, под"ключенные между смежными по Фазе концами вторичных обмоток 3 и 4, обеспечивают выпрямление разности Фазныхвторичных напряжений, т.е, линейноговторичного иапрюения, с Формированием на входных клеммах преобразователя (между его нулевыми точками) шестиимпульсного выпрямленного напряжения,При подключении к выходным выводампреобразователя нагрузки по цепи преобразователя и через нагрузку протекает ток, величина которого определяется нагрузкой и углом управления тиристоров,Иа Фиг.2 а показана Форма тока,протекающего в нагрузке (шестипульсный постоянный ток), во втричых обмотках трансформатора (импульсный,длительностью по 120 эл, град), черезтиристоры (импульсный, длительностьюпо бО эл, град) при угле управлениятиристорами с О,Регулирование или стабилизация выпрямленного тока на требуемом уров"не обеспечивается с помощью блокаСАЦ 13, в которой происходит сравнение опорного сигнала с сигналом обратной связи от датчика тока,Датчик выходного тока преобразователя включает в себя однофаэныйтрансформатор переменного тока 12 содной выходной вторичной обмоткой ишестью первичными обмотками, включенными в вентильные плечи согласнопоследовательно с нечетными тиристорами 5, 7, 9 и встречно-последовательно с четными тиристорами.Поскольку тиристоры 5-10 пропускают поочередно через бО эл. град,импульсы тока длительностью по60 эл. град то результирующий поток и ток вторичной обмотки трансформатора тока имеют утроенную частотув 150 Гц эа счет указанного включения первичных обмоток трансформаторатока 12 (Фиг.2 б). Собственно датчиктока обеспечивает выпрямление переменного тока в постоянный с Формированием соответствующего пропорционально ему напряжения, которое сравнивается в блоке САУ 13 с задающимили опорным напряжением выработкойФормированием управляющих импульсовдля включения тиристоров 5-10 с тре"буемым Фазовым углом их включения.Таким образом, благодаря указанному включению трансформатора токачерез шесть первичных обмоток в вентильные цени преобразователя вместотрех трансформаторов тока на частотув 50 Гц используется всего один однофаэный трансформатор тока, работающий на устроенной частоте (150 Гц).Этими Факторами обеспечивается упрощение схемы преобразователя, поскольку один трансформатор тока всегдапроще трех, и уменьшение массогабаритных показателей преобразователякак за счет использования вместотрех трансформаторов тока одного,так и за счет увеличения рабочейчастоты в три раза, что ведет к квадратичной зависимости снижения массогабаритных показателей трансформатора тока.Возможны различные конструктивные варианты выполнения общего трансформатора тока. При выполнении первичных обмоток многовитковыми их выпол 5 няют в виде трех пар согласно последовательно соединенных полуобмоток (фиг. 1), расположенных симметрично относительно вторичной обмотки. При одновитковых первичных обмотках трамсформатора тока их выполняют в виде шести изолированных токопроводов, включенных попарно встречно-последовательно в софаэные вентильные плечи.15 Формула из обретенияПреобразователь переменного напря жения в постоянный ток, содержащий трехфазный трансформатор с двумя вторичными обмотками, соединенными в що идентичные звезды и образующими своими нулевыми точками выходные выводы,шесть управляемых вентилей, включенных между смежными по фазе концамивторичных обмоток через шесть основ"ных соответствующих первичных обмотоктрансформатора датчика тока, вторичная обмотка которого подключена квспомогательному выпрямителю, выводами постоянного тока подключенному кблоку автоматического регулирования,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью улучшения массогабаритныхпоказателей, трансформатор датчикатока выполнен однофазным, на утроенную частоту, его основные первичные .обмотки объединены по две, выполненыс равным числом витков и включенывстречно.1431021 ФАЗ Составитель В.орват Техред Л,Сердю товва Корректор Г.Решетник зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная РедакторЗаказ 534 Тираж 666 ВНИИПИ Госуда по .делам и 035, Москва, ственногобретени-35, Рауш Подписноекомитета СССРи открытийкая наб., д, 4/5