Преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное

СОВХОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 19) 12 1)5 Н ЗОБРЕТ ТЕЛ.Ь СТВУ АВТОРСК В 4 О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОЛИСАНИ. М 995240, кл, Н 02 М 7/12, 1981.,Авторское свидетельство СССР .М 968880, кл, Н 02 М 7/13, 1980,(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТРЕХФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве регулируемого источника питания мощных потребителей. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение, Преобразователь. трехфазного переменного напряжения в постоянное состоит из основного 4 и дополнительного 11 трехфазнык выпрямительных мостов, соединенных по выходу параллельно, Диагонали переменного тока основного выпрямительного моста подключены к вторичной обмотке 3 основного трехфазного трансформатора 1, Первичная обмотка 2 трансформатора 1 через первичные обмотки дополнительных однофазных трансформаторов 5 - 7 подключена к входным выводам для подключения, фаз А, В, С питающей сети. Вторичные обмотки однофазных трансформаторов 5 - 7 включены в соответ1709480 ствующие диагонали переменного тока выпрямительного моста 11 и эашунтированы тиристорными ключами 8 - 10 соответственно, Укаэанное вйполнение устройства позволяет исключить возможность возникновения контуров короткого замыкания и. перенапряжений на обмотках трансформаторов 5 - 7 при сбоях системы управления тиристорными ключами, количество которых минимально, кроме того, исключается источник питания дополнительных трансформаторов. 1 ил,/Изобретение относится к преобразова- ными обмотками основного трансформатотельной технике и может быть использова- ра, а первичные обмотки соединены в "звезно для питания мощных потребителей, ду", фаэнце выводы которых через требующих небольшого диапазона регули- тиристорные ключи подключены к фазным рования подводимого напряжения, 5 входным выводам, а общая точка - к общемуИзвестны диодные вентильные преоб- входному выводу, параллельно каждой из раэователи переменного напряжения в первичных обмоток дополнительных транс- постоянное для питания мощных потреби- форматоров включены тиристорные ключи, телей, в которых регулирование выпрямлен- К недостаткам известного преобразованого напряжения производится дросселями 10 теля относятся недостаточная надежность и насыщения. сложность из-за наличия в нем двух компУказанные преобразователи имеют лектов тиристорных ключей. Входящие в низкий КПД из-за дополнительных потерь в них тиристоры образуют согласно-последоросселях насыщения и низкий коэффици- вательные цепи между входными выводами ент мощности, который пропорционален 15 вольтодобавочных трансформаторов.глубине регулирования напряжения. в системе управления тиристорными ключаИзвестен преобразователь энергии пе- ми могут привести к аварии.ременного тока в энергию постоянного то- При ложном открытии тиристорных ка, содержащий выпрямительные мосты, ключей под воздействием помех создаются объединенные в две параллельные группы 20 контуры глухого короткого замыкания испо три моста в каждой, причем в первой точника, питающего первичные обмотки г ппе тириаторы расположены п 1 э одному вольтодобавочных трансформаторов. Пригруппе тив порядке чередования фаз в анодных пле- пропуске импульсов управления тири рсто ачах, а вовторой - в катодных плечах, вмосты ми могут возникнуть перенапряжения на обкаждой группы в порядке чередования фаз 25 мотках вольтодобавочныхтрансформаторов, включены по два. тиристора в анодные и Цель изобретения - повышение надежности и упрощение преобразователя.. Данный преобразователь сложен дляконструктивного исполнения, так как содер- Поставленная цель достигается тем, что жит менее шести выпрямительных мостов, ЗО в преобразователь переменного напряжесоединенных через анодные, катодиые и ния в постоянное содержащий основной уравнительные реакторы, КПД преобразо- трехфазный выпрямительный мост, к диавателя низок из-за потерь в реакторе и раз- гонали переменного тока которого подветвленной сильноточной ошиновке. ключены вторичные обмотки основного.Наиболее близким к предлагаемому по 35 трансформатора, а диагональ постоянного технической сущности является преабразо- тока подключена к выходным выводам, три ватель трехфазного переменного напряже- дополнительных однофазных трансформания в постоянное, содержащий .основной тора, первичные обмотки которых включены трехфазныйтрансформатор, первичныеоб- в соответствующие фазные цепи между мотки которого соединены в "трехуголь входными выводами и первичными обмртник", а вторичные - в "звезду", причеьг ками основного трансформатора, а парал- вторичные обмотки подключены кдиагона- лельно каждой из вторичных обмоток липеременноготокатрехфазноговыпрями- включены тиристорные.ключи, введен до- ) тельного моста, диагональ постоянного: полнительный трехфазный выпрямитель- тока которого подключена к выходным вы ный мост, к диагоналям переменного тока водам, и три однофазных вольтодобавочных, которого подключены выводй вторичных трансформатора, вторичные обмотки кото-обмоток дополнительных трансформаторых включены в соответствующие фазные ров, а диагональ постоянного тока подклюцепи между входвходными выводами и первич- чена к выходным- вьводам параллельнодиагонали постоянного тока основного трехфазного выпрямительного моста,Повышение надежности преобразователя и упрощение его конструкции обусловлены тем, что в предлагаемом пре образователе исключена воэможность возникновения контуров глухого короткого замыкания и перенапряжений на обмотках дополнительных трансформаторов при сбоях системы управления тиристорами, вы прямленное напряжение на выходе преобразователя регулируется с одним ком-.плектом ключей, не требуется источник пи-,тания дополнительных трансформаторов.На чертеже, представлена принципиальная схема трехфазногопреобразователяпеременного напряжения в постоянное;Преобразователь содержит основной. трехфазный трансформатор 1, имек 1 щийпервичную обмотку 2 и вторичную обмотку 203, к которой подключен неуправляемый диодный выпрямительный мост 4, входы постоянного тока которого являютсявыходами преобразователя, В каждую фазупреобразователя между входными вывода;25ми переменного тока.и первичными обмотками 2 трансформатора 1 включеныпервичные обмотки дополнительных однофазных трансформаторов 5, 6 и 7. Вторичные обмотки трансформаторов 5, 6 и 7 30соединены в "звезду" или в "треугольник" изашунтированы тиристорными.ключами 8, 9и 10 соответственно. К вторичным обмоткамтрансформаторов 5, 6, и 7 подключен дополнительный, неуправляемый диодный 35выпрямительный мост 11. Однофазные-трансформаторы 5, 6 и.7 могут быть заменены одним трехфазным трансформатором.Преобразователь работает следующимобразом. 40. При включении тиристорных ключей 8,9 и 10 все напряжение сети прикладываетсяк первичной обмотке 2 трансформатора 1,Дополнительный выпрямительный,мост 11не работает, так как напряжение на его диагонали отсутствует. Выпрямленное напряжение Одна выходе преобразователяравно:Од= Когф,где К - коэффициент схемы, выпрямления;50Огф- фазное напряжение вторичной обмотки основного трансформатора.фазное напряжение сети Ос.ф прйкла-дываемое к первичной обмотке 2 трансформатора 1, равно:фоОф,= 01 ф- К 1 Огф- К 1где 01 ф - фазное напряжение первичнойобмотки основного трансформатора; К 1 - коэффициент трансформации основного трансформатора.При закрытых тиристорных ключах 8, 9и. 10 напряжение сети прикладывается к последовательно включенным первичным об-моткам основного 1 и дополнительных 5, 6и 7 трансформаторов.Оф; = О 1 ф + О 1 ф",где 01 ф,01 ф" - фазные напряжения первич- .ных обмоток основного и дополнительныхтрансформаторов.Основной 4 и дополнительный 11 вылпрямительные мосты включены параллельно, следовательно, выпрямленноенапряжение Од равно:0 = КОгф= КОгф",где Огф, Огф - фазные напряжения вторичных обмоток основного и дополнительныхтрансформаторов.Фазное напряжение сети можно выразить какОф.= К 1 огф+ КгОгф -К 1 - К+ Кг - ,и Оа Вюгде Кг - коэффициент трансформации дополнительныхых трансформаторов.При неизменном напряжении сетиО. Од ОК 1 - о =.К 1 - + Кг - .К К К,ОтсюдаК 1 ОК 1+КгИз последнего выражения следует, что при закрытых тйристорных кЛючах напряжение на выходе преобразователя, уменьшается на величину, определяемую коэффициентом трансформации дополнительных трансформаторов. Изменяя время открытого состояния тиристорных ключей,шунтирующих вторичные обмотки дополнительных трансформаторов, можно плавно регулировать напряжение на выходе преобразователя от Од до Оа,.Таким образом, выпрямленное напря-жение на выходе предлагаемого преобразо- . вателя регулируется одним комплектом тиристорных ключей. Вторичные обмотки дополнительных трансформаторов постоянно замкнуты на нагрузку через Диодньй выпрямительный мост, поэтому аварийные перенапряжения на них не возникают, не требуется источник питания дополнительных трансформаторов.Диапазон регулирования выпрямленного напряжения преобразователя задается выбором коэффициента трансформации Кг дополнительных трансформаторов: Ооо К 2 .. Оа1709480 Составитель Г.БогдановаТехред М.Моргентал Корректор Т,Палий Редактор А.Лежнйна Заказ 434 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 475Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Диапазон регулирования .напряжения для мощных электролизных нагрузок.составляет единицы процентовПредлагаемый преобразователь обес- печивает простое и надежйое регулирование напряжения практически без уменьшения коэффициента сдвига (соа ф и коэффициента искажения по. сравнению с неуправляемыми, выпрямителями.Формула изобретения Преобразователь трехфазного переменного напряжеиия в постоянное, содержащий основной трехфазный трансформатор, основной трехфазный выпрямительный мост, к диагоналям переменного токе которого подключены вторичные обмотки основного трансформатора, а диагональ постоянного тока подключена к выходным выводам, и три дополнительных однофаз.ных трансформатора, первичные обмотки которых включены в соответствующие фазные цепи между входными выводами и 5 первичными обмотками основного трансформатора, а параллельно каждой из вторичных обмоток включены тиристорные ключи, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения, он 10 снабжен дополнительным трехфаэным выпрямительным мостом, к диагоналям переменного тока которого подключены выводы вторичных обмоток указанных дополнительных трансформаторов, а диагональ постоян ного тока подключена к выходным выводампараллельно диагЬнали постоянного тока основного трехфазного выпрямительного моста.