Преобразователь переменного напряжения в постоянное

783928 ОП "й С АИ Е ИЗОБРЕТЕИИЯ Союз Советсник (СоциалистическихРеспублик(51)М, Хл. С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ЗаЯВКи И 9 Н 02 М 7/06 Государствеииый комитет СССР по делам и зобретеиий(72) Автор изобретению В. А. Фокин 3 Запорожский машиностроительный институт им. В. Я, Чубаря( 54)ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЧВ ПОСТОЯННОЕ Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано на передачах и вставках постоянного тока.Известны устройства для выпрям ления многофазного напряжения, содержащие трехфаэные вентильные мосты и трехобмоточные трехфазные трансформаторы, напряжения вторичных обмоток на входе переменного тока вентильных мостов которых взаимно сдвинуты на тридцать электрических градусов 11.Недостаток этого устройства состоит в повышенных тепловых потерях во 15 вторич.ых обмотках трансформатора, что обуслозлено непосредственной магнитной связью двух нагруженных своими вентильными мостами вторичных/ обмоток трансформатора. Электромаг О нитное взаимодействие пятой, седьмой гармоник намагничивающих сил, связанных магнитно вторичных обмоток трансформатора аналога соответствует работе условных компонентных 25 трансформаторов в режиме короткого замыкания, поскольку начальные фазы этих гармоник тока вторичных обмоток отличаются на сто восемьдесят градусов. для этих гармоник тока, 3 О генерируемых вентильными мостами, цепь вторичных обмоток представляет минимальное сопротивление, и потому энергия этих гармоник полностью выделяется в виде тепловых потерь в цепи вторичных обмоток такого силового вентильного трансформатора, ухудшая энергетические и массо-габа" ритные показатели устройстваИзвестны другие устройства для выпрямления многофаэного напряжения, содержащие трехфазные вентильные мосты и трехобмоточные трехфазные трансформаторы, напряжения вторичных обмоток на входе переменного тока .:ентильных мостов которых взаимно сдвинуты на тридцать электрических градусов, их первичные обмотки соединены пофазно-последовательно 11,2.Выбор последовательного соединения первичных обмоток силовых трансформаторов обусловлен стремлением ограничить токи короткого замыкания. Однако в нормальных установившихся режимах на оборудование преобразователя согласно ,2) воздействуют значительные напряжения, эти перенапряжения вызываются пятой, седьмой и некоторыми другими гармоникамивходного тока вентильных мостов,намагничивающие силы вторичных обмоток трансформаторов которых не уравновешиваются намагничивающими силамиих первичных обмоток вследствиевзаимной компенсации этих гармонических составляющих ЭДС в цепи последовательного соединения первичных обмоток трансформаторов, Следовательно,основным недостатком устройства 21является понижение надежности из-заббльших перенапряжений на его вентилях.Известно также устройство для Йы прямления многофазного напряжения;содержащее трехфазные вентильные моСты и трехобмоточные трехфазнце трайсформат 6 ры;напряжения вторичнйх обмоток на входе переменного тока вен-тильных мостов которых взаимно сдвинутй на.тридцать электрических гра- дусов, их первичные обмотки сойдийены пофазно-последовательно 3 "- Это устройство отличается от из-" :вестйых устройств аналогичногокМассаи йазначениятем, чтсг одноименные":,выводй его" третичных обмоток соеди-"нейы цепочками из дроССелей и кон-,денсаторов, настрбенными в резонанснапятую,седьмую и некоторые "другиегармоники напряженйй этих третичнйй:обмоток. Такое техническое решениепозволяет уменьшить перенапряженияна вентилях устройства от пятой,седьмой и некоторых других гармониквходййх тбков вентимьных мостбвпутемуравновешивания- этихгармонимамаг-ничивающих сил вторичных "обмотоктрансформаторов соответствующимисоставляющими намагничивающихсил. " третичных обмоток этих силовых трансформаторов; .-:.Вместе с тем, это устройствонерешает вопрос о полезном использова- ний-энерг"иипятой, седьмой, семнад- .цатой и некоторых других "гармоник- "-входного" тока вентильных мостов и":потому эта энергия,безвозвратйо"те=ряется только в активных сопротивлениях обмоток силовйх трансформа-.торов, что йЕ способствует улучше-.нию коэффициейта полезного действиаустройства.Прототипом изобретения являетсяпреобразовательйеременйого-напряжения Ь постоянное, содержащий дватрансформатора, трехфаэнке первич-:,ные обмотки которых соединены пофазно-Последовательно, а напряжение трехфазный втОричных с"бмотоксдвинуто на"трййцать"ЪлектрЪЙескихградусов и три соединенных по выхо-,ду параЛлельно вентильных мбста,один из которых входом подключен квторичной обмотке одного трансформатора, а второй в к вторичной обмотке другого трансформатора 41.Однако это устройство сложнее,так как содержит дополнительно тре к тий трансформатор, и имеет недостаточно высокие энергетические показатели.Белью изобретения является упрощение устройства и улучшение энергетических показателей,Указанная цель достигается тем,что в предлагаемом преобразователепеременного напряжения в постоянноекаждый из трансформаторов .снабжендополнительной трехаэной вторичнойббмоткой, причем одна иэ дополнительнйх обмоток соединена в звезду иподключена пофазно встречно-последовательно ко второй дополнительнойобмотке, к концам которой подключен15 вход третьего"вентильнбго моста.На чертеже изображена прннципи"альная схемапредлагаемого устрой"ства "для выпрямления многофазногонапряжения,ЩУстройство содержит трехобмоточные"трехфазные трансформаторы 1, 2; пер вичйые, обмотки 3, 4 которых соеди "нены пофазно-последовательно, соедимейные соответственно звездой и тре 25 угольником, "вторичные" обмотки 5,6 присоединены к .вентильным мостам 7,8так, чтоих.напряжения оказываютсявзаимно сдвинутыми по фазе на 30злектрифеских градусов, дополнительные" третичные обмотки 9, 10 соединены пофазно встречно-послодовательно,а к выходу"такогосоединения третичных"обмоток"прйсоединен"третий вентильный (йапример,диодный)мост 11,Насторойе постоянного тоКа венТильЗ 5 ный мост"11 соединенс цепью постоянйого"тока"основных вентильных мостов7,8 и"снагрузкой 12 через посредствообмоток 13, 14,бросаеля, располо"кенни,например, на ферромагнитном4 О сердечнике.устройство работает следующим об разом.йо всех-Установившихся режимах че" рез вторичные обмотки трансформато"ров прбтекают взки, содеРжащие гармоники порядка"бК+1, где К - целое(положительноеиди"отрицательное)чнсло либрнуЛь. Эти гармойики намагничивающих сил, магнитных потоков- и ЭДС распределяютсятакже меж-,0 ду первичнймии третичными обмот"каки, В контурах, образуемых первичными обмотками обоИх трансформа. торов-,"гармоййками ЭДС порядка(2 К+1) б+1 (пятая, седьмая, семнад 55 цатая; девятнадцатая и другие) на зываемые гармониками шестифаэногорежима, взаимно уравновешиваются. Гармоники же ЭДС порядка 12 К+1 (первая, одиннадцатая, тринадцатая и др.), называемые гармониками двенадцатифазного режима,складываются и мазывают токи, протекающие через первичные обмотки обоих трансформаторов ипитающую сеть,При выбранном взаимно-встречномсоединении третичных обмоток в контуре каждой из фаз этого соединениятретичных обмоток обоих трансформаторов взаимно уравновешиваются гармоники ЭДС порядка 12 К+1, т.е. двенадцатифазного режима, и складываются гармоники ЭДС порядка 6 (2 К+1)+1,т.е. шестифазного режима. Последйиевызывают токи, .которые протекаютпо третичныМ обмоткам обоих трансформаторов и через присоединенный к ним 1диодныймост - по общей нагрузке.Такимобразом, равновесйе намагничивающих сил в сердечниках трансформаторов обеспечивается на гармоникахдвенадцатифазного режима токами пер Явичной и вторичной обмоток, а нагармониках шестифазного режима токами вторичной и третичной обмоток,этим обеспечивается исключение недопустимых.перенапряжений на вхбде "20главных вентильных мостов и повышениенадежности.Поскольку последовательноесоединение третичных обмоток с выбраннойразметкой их зажимов по сравнению сразметкой обмоток обеспечивает. появление пятой и седьмой гайониктока и ЭДС в их цепи в качестве основных, то предложенное присоединение этих обмоток к общей нагрузкепостоянного тока через посредство30третьего вейтильного (например, диоднОго) моста обеспечивает такжеутилизацию энергии этих гармоник.Таким образом достигается основнаяцель устройства - улучшейие энергетических показателей,Кроме того, предложенное устройство обеспечивает также относительное улучшение массо-габаритных показателей, поскольку вместо набора комплектов индуктивностей и конденсаторов на каждую из гармоник цепи-" третичных обмоток предусматривается применение диодного моста.формула изобретенияПреобразователь переменного ьапряжения в постоянное, содержащий дватрансформатора, трехфазные первичные обмотки которых соединены пофазно-последовательно, а напряжениетрехфазных вторичных обмоток сдвйнуто на тридцать электрических градусов и три соединенных по выходу параллельно вентильных моста, один иэкоторых входом подключен к вторичной обмотке одного трансформатора,а второй - к вторичной обмотке другого трансформатора, о т л и ч а .-ющ и й .с я тем, что, с целью. упрощения и улучшения энергетических показателей, каждыйиз трансформаторов"снабжен доиолнительной трехфазной вторичной обмоткой, причем однайз-доплниМльных обмоток соединенав звезду и подключена пофазно встречно-"пбследовательно ко второй дополнительной обмотке к концам котбройподключен вход "третьеговентильногомоста,Источники йнормации;принятйево внимание при экспертизе1. Патент Японии Р 49-50447,кл. 56"С"б, опублик. 1974,2. Авторское свидетельство СССР "9 114549, кл. Н 02 И 7/08, 1958.3. Авторское свидетельство СССР9 528672, кл. Н 02 М 7/08, 1976.4. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2685587/24-07, 1978.783928 Л. Устетко кина Корректор Н. он Зака пиен ета СССРоткрытийя наб., дфилиал ПИП "Патент", г. Ужго роектная,4 Редактор Н. Спир 85 бб/59 ВНИИИИ Глсуда цо дела 113035, МоскэСоставите а Техред М Тираж 783 твенного коми изобретений и Х, Раушск