Преобразователь переменного напряжения в постоянное

(53) УДК 621,314, .6 (088,8) по аннам нзобрнтвннй к открытий1Изобретение относится к электротехнике и касается преобразования трехфазного переменного напряжения в выпрямленное повышенной величинь 1,Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трех. фазный трансформатор, трехфазный мосто. вой двухполупериодный управляемый вы. прямитель, шестиобмоточный линейный дроссель, обмотки которого включены в каждой фазе по две последовательно и согласно между тиристорами анодной и катодной групп, причем фазы трансформатора подсоединены к общим точкам этих обмоток 11.В данном преобразователе наличие шес. ти силовых тиристоров неизбежно приводит к завышению его массо-габаритных по. казателей, а также к достаточно сложному схемному решению блока управления тиристорами 11.Известен также преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный трансформатор, три вентиля, подключенные анодами к каждому выводу вторичных обмоток трансформатора, и три сглаживающих дросселя, подклю 2ченные к каждому выводу этих обмоток, Катоды вентилей и другие выводы дрос.селей образуют выходные выводы преобразователя 2).Наличие трех вентилей улучшает массогабаритные показатели, но при этом умень.шается значение максимального выходного напряжения, равного по величине половине амплитуды линейного напряжения трехфазного источника.Наиболее близок к предлагаемому преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный трансформатор с тремя вторичными обмотками, трехфазный линейный дроссель, каждая фазная обмотка которого выполнена с вы. т 5 водом ее средней точки, три свловых кон.денсатора, включенные соответственно меж.ду началом вторичных обмоток трансфор.матора и соответствующим выводом сред.ней точки обмоток дросселя, управляемый выпрямитель, содержащий два тиристора, которые своими анодами подключены со.ответственно к одним выводам первой и второй обмоток дросселя, причем другой вывод первой обмотки подключен к отри.цательному выводу, и блок контроля на 31713 с,ИряЖЕНИЯ 1: уирс)в 1ияИИСтц)я 3 П, 1,1 с ме тос реобр 3.303),Г)п, содерж;)треий ТрцСТС)р, с 330 СОМ 3,ГС)(.,НС)ц3 К )СГЬСИ Обмотке дрОсселя,; К)т(,)ом к ц),3)к тельному выводу пи 06 р) 33;3 с),1;1 ,533ОдцяКО .)ВГГ 1 ц),гй:)рс 61,30.":ГЕЛ, 02 КТС Г)ИЗ)СГС)1 3(ДС) ; ГПГ); 3 роя 5 г И сl1 ЗОНОЫ рЕГулрВ 1 И 53 Яж" Г и )3 ):. грузке, )(с)3)сь)п нос: ;) сцие кгторсгс) рЕЗОцацС 1;М И;КИМГ ряццц Ц С .),1 Г;СЕ С добротность решяяцс:3030 и;тура;2 МЦЛИТУДс) фг:1300 с)51 ЖС 111)1 113 ВГОг НЫХ ОбмоКсХ 3 Е)ЗИ с трс С)Ом с г) Ра).Цель изобрстсчия ), всличе)пе дияп;). Зона РЕГУ И Р) Вс 1 И И и 13 Ь Х:1100 Ц с)Р Я Кп И г11 остявлсчияя 3 сль осИч)сс) ем и) в Греобрязов 3 ГГ)ь пеи х Ни 0 ня(ц)яжении В ПОСТОЯННОЕ, СЦ;С РЛ(с)ИПИР( С)1333 П П. 12фо)1 маТОр, и.,)33 Ня ОС "гоК 3 КОТорцг, ИОД клочена к ис)с)чику персис нн0 цкя, грс .- фазиы Й лии.Й 3 ы Й д)росс(г ь, кя ждя 5 (1)1Н 2 Я 06 МОТкс) К Гро( ВЬП Г ця С ВЯВС)ДСрЕДНС)1 1(11(1, Дг15 С ,( 1113, )3( яС ., ОДИН ВЫВОД КЯк 1) )с 3)цй 01 ЦТ( )ГХ фазного Си)сй)и)го,росс(ля п),цсн) и и концу вторич)ий цс 1)3(г)(31 Гш и (1)язы, я и; чало кяждои в)рисиЙ обм(ткг ерс; си. ло В О Й 1(0 и. 3 е ц с 1о р (ц (ди ц с и г) .0Г в .Г сВуоним вьп)0. (ргсИГ 1 тип)и 11;зпг)п 06 МОТКИ ТРСХ 3)1:310 О ЛПЦС йц)1,С.ГегЯ,; УПР 2 ВЛ 5 ЕМй 3 ЫП)Я)ПТС,П СЦ ( Пж)3 Ц г, Т И Р И С Т( Ц) 3)1, 3 иС ) П ) 113 1,( )О,Ц Т Г:1 ЬП Я ). КОЦДЕЦСс)ТО)1, (О(,)ПСЦн.И 1;)г,1.СС)ивЕЛЬ НО, Обцяя 1 0 Кс) К) Г Г)ЬС 10, ) )ц ГП К, гому вывгду второй ф;3,03)й г)6 м );1;и т( фсазцОС) Г 1) НЕ 3103 г ) г)(Иг;), ицб;) :, ВЫВОДЫ (Сн,ЕЦ(ТЦ,С)1 Пг) ,КГ Н)гп 13, ")П, Гим вывцдс),Я п(в 11 и тР(ье )и г)и)Й г)- мотки тр(х(1)3;)и)ГО ли 3 Гицг) 0,)рг)г.Ггг)51, г 6. разуlопи)1 ВЬ Хс 3)Х( 13,П)д Ы П )06) ягП) ТЕ,151, К 3 Г1, 0,)нц 1 11313 "г)Р,) Пг Гцг гпlг дноУ дР)г)10 Г 31)1)Г) )Р)и, иг)ги НС)Й 0611 ТСп 3ОрС)11 ) 3:)1 : П;)ц; 1)ГГГ) ); 1;)П:Г конец ггри 3 ии 06 мс)ки и рцг)и 3 я)ьг торого псдклочсн к яцг,) с.ног) гцристс ра, я копен 1 оричгой )х)11)и 1)е ьГЙ фя. ЗЫ в . К КТОДУ ДРУ 01 Ц 1Р И 1 ЦРЯ, П Р 1 ЧЕ) суммарное ицдуктивин Г;иlиги)л ние цд нОЙ Обмот( трс хг)я:пг)г Гр;)1)с 1)цсг 1;)тцр;) И ОДНОЙ ГГК 1 И )33 ц)И 06)10 1)иПГ;С)ял НОГО ЛИНЕЙ НО 0 СРЦГГС и; ) г .сиг)3 Х),гг на частоте источника и) 26 Г;.3)гш й ( пг ине нс .мои ьиlе п)лг)ни ) )1 цне 6);и и.( 0 луТОрс)кр)ИГ)0:)цяцеиня "МКГццсц ГО противления с ил(ш)гц кцц,;и цсяцр; я и, суммарное;и:,я цен не и;) Гг) 3;цицичине не мсlгьие як)инноо Гпц Гив,ени 5 контура, состояПеп и , (дш)й втцриной обмотки трехфязцогц грцнсфцрмя гря, сд.ной Гекции фязицЙ цх)ц.к)1)(хг 133 НОГ ЛИНЕЙНОГО ДС)ГСГЛ 51),)Пц ц ГИ,вги ) ,г)цденсяторя.я К)С С Х с) рс ИИ Пг ггг) ) , ) г ) ТИТЬ ДО ДВХ К,)ИЧЕГ)г)ИГг)Ч,1;Ч 1 СГЦ)(1)) 13(,ИИ)Ь,lс 3 ис 30 р(.ГуЛИроваНИЯ ВЬ,(,"ИО и 21)РЯЖСЦ И и, М 1 ЕСИ М с 1 Л Ь 10 Е ЗН 2 ЧЕ 1 Е К;ОР(ЦО РЯ )ЦС с /;) Я Е)Г)Х т, Е. В 4)1;) (., ряз:).вышя ) ямпли" уду фазного и)притяни)РЯ ня втс;рич)их об)31);ях трех; 1 ) с: 3ц0 1". ) с(С) О Р Мг; Р и , и (П , ИР с) К ", И . )С(1 ц Сцхгг)ИЕН)3 МСЫ И 12)1)302 3 рЕ- обр;) ивя)ГЛЯ улучиясг его виергет 3 ческие 10 КЯЗЯТЕЛИ УДЕ.ЬЦ(гртсгке ци)дс,.:)влена прцнципия,ь и Я 51 3.1( К 1 Р ИС С К с и С Х Е М Я и Р СДЛ 21 с Е М 0 ГО ПЕ .00)230 ВЯТ(.,51 ГРМС 1 И 010ОКЯ В ПОСТ 05 ц. Пы 31.СТ0,СШ) Снсржн рс ХфаЗНЫЙ тря) С. 01121") С ТР("Я 3.ИК)Р 3 ЧЕСКИ РЯЗДЕ,ЕЦ. :ы.) и Рп 1 Ы 0(Х,ЦКЯМИ), ТРЕХ. ф с) 3 11 Й л и 11(. )1 )я и,) Ос с е, ), к с 1 ж, г я и ф с 3 31 я и Г)М 01 КЯ К)ГЦРЦ 0 Р)ЗДС.1.Ис) И ДВС. С(КИ Го)ГВГТ )гц Нц . 11:). 6 И 7, Ь И (.) ВЫВ(. Дц 1 (.г 0 Гр(,цс 1 01 КИ, ГРИ СИЛОВЫХ КонгсИ.),;5 1)) и 1 ц с 51 ц с)3 1 к я 1 ( 2, вЗ ) т р я и с. :10 ц;) )мг ;ГИДВЫ,) Кцидецся)Сро) ,( 111, 1) и (г и 1( й 4 (6, 8) 1 рех)язнцц, ггн ипирц(30 ля цбр)3.)уст три не. :и)ЧГ И :1, ) 3 Ц, ) 1) 113 НО.ЕМКОСТ Ы Х К)ТУ Рс.1.сли ря);)п, и ж.у Гцбци при хог)остом хс)- 3 с 1. (1(lнс и(. )И 111 Ы Гуммяр П,) гИ 1,; .)цццц ц ГОП рцВ.1 ЕИ Я ВТ)рИЧ)6,)г ) 1333 сфор)Латр; И С(КСИИ 06 и;г,и ли и й;пи дрссселя, то величиця ГМК)"1 Н)ГО (СИРОТИВЛЕЦИ 53 СИТОВОГО КОН;и:3 цр; Нри д)6 рг 1 ност) коцтуря болыне Г НИНЫК;)жлМ ЭТОМ КОНТУРЕ На Иц. К Г) Вио СМ К)С ТН Ь 3 Х )ГЕМС)т 2)Х В 03 И КЯОт рсяг;Н;)СНЫ Иягряжсцня, МГНОВЕННЫС Зиачегия кг )ры х 1) 36 солотной вели)и)е )1)п 1 мгсж.у 6)Й и противОположнь ИГ) 1 )г 11 Г,:сп,ку индуктивное сонротивле.пцг ч)1;ия вгг)ричнсй снмотки тряцсфор)1 1",: .1 П 1 Г Ьно М(Ц ЬцЕ ИНДУ КТИ 13 НОГГЗ Гоп,)отив,1 Гция (кции одноЙ фа 3 ОЙ Обмотки .рсх);)зпцц .Инейшго дросселя, то для П Р 3 К1(с К И Х РЯС) ГТВ С ДОСТ 2 ТОЧ НОЙ СТЕ.ПГ)П,Н Гг ЧНОСтц ПСЛЕГООбраЗцО ПрЕдцОЛа-1110 рсзоиянсцьи напряжения на секции ф;) цй обмотки трехфазного линейно ),Рк ( Г.Я и с иловс)м кс)нденсатоР.р)Нl Гк,", Г60 Й, и противоположныфяГ,ицдуктивццсть рассеяния90215напряжения; возникающие на фазцых обмотках трехфазного линейного дросселя, по амплитуде равны между собой и сдвинуты друг относительно друга на 120 эл, град, В полупериоды изменения м( новенцыхзначений рази х напряжений на вторичныхЬ обмотках трехфазного трансформатора происходит заряд конденсаторов 15 и 16. Ток заряда конденсатора 15 течет в тот промежуток времени, в течение которого к аноду тиристора 13 приложен по отношению к его катоду положительный потенциал, (О складывающийся из суммарной величины мгновенных значений напряжений на конденсаторе 15 и на секциях 4 и 5, 6 и 7 фазных обмоток трехфазного линейного дросселя. В этом случае при открытом тиристо 1)е 3 ток заряда конденсатора 15(5 течет по цепи: 6 - 7 15 - 5 - 4 - 13. Конденсатор 16 заряжается в промежуток времени, в течение которого к анолу тиристора 14 приложен положительный по отно.шению к его катоду потенциал, складывающийся из суммарной велцчицы мгновенных значений напряжений на конлецсаторе 16 и на секциях 6 и 7, 8 и 9 фазцых обмоток трехфазного линейного дросселя. В этом случае подачей импульса управления ца управляющий эл(.трод тиристора 14 послед ний открывается и ток заря(а коцлецсатора 16 течет по цепи: 891 67- -614, Фазные обмотки трехфазного ли(гейного дросселя включены в преобразователь по автотрацсформатцрной схеме на повышение напряжения, поэтому максимальное зца 30 чение напряжения, ло которого может быть заряжен конденсатор 15, также как и конденсатор 16, равно 2333 Я Гп), а максимальное значение напряжения цд нагрузке составляет величину, равную 4 с(3(.) Еп 4, т. е. З Ин(пах =4 3(3 Я.Е)д. Конденсаторы 1 В и 16 в преобразователе выполняют несколько функций. Являясь элемЕцтами вецтильцо.конденсаторного выпрямителя, цци вьц(олцяют функции вольтоЛобавцчцых коцЛенсаторов и одновременно являются элементами 4 О фильтра для нагрузки. Блок8 осуществляет контроль напряжений ца вторичных обмотках трехфазного трансформатора и управление тиристорами 13 и 14, схема управления которыми может быть выполнена по4 лк)бци из известных Схем управления.Резонансное увеличение напряжения ца ицлуктинно-ем костных элементах прецбразцвдтеля имеет место и в том случае, если собственная частота контура находится в пределах так называемой полосы пропуска- о ция резонансного контура при лобротностц егц больше единицы. В этом случае суммарное индуктивное сопротивление контура складывающегося из индуктивного сопротцлеция рассеяния одной вторичной обмотки трехфазного трансформатора и индуктивного сопротивления секции одной фазццй обмотки трехфазного лицейнцгц 716дросселя) на частоте источника пц абсцлютной величине не меньше полови(ц(огц и не больше полуторакратного значения емкостного сопротивления силового конденсатора, а их суммарное реактивное сопротивление должно быть не меньше суммарного активного сопротивления этого резонансного контура.Таким образом, предлагаемый преобразователь переменного напряжения в постони.ное позволяет упростить схему управления тиристорами, сократить ло минимального возл(ожного 1 двух) количество тиристорцв, а также существенным образом увеличить диапазон регулирования напряжения на нагрузке, максимальное значение которого в 2 - 3 раза больше максимального зцдче.ния напряжения на нагрузке в известном греобрдзователе, что цри практическом сохранении массы и габаригцв цреобрдзцвателя обеспечивает улуч(пение удельных энергетических показателей и расширение его функциональных возможностей,Фо)л(ули изог)ра г(ницПреобразователь перемени(ц ц цацряже- ЦИЯ В ПОСТ 051 ЦНЦ(., СЦД(.РЖДЦИЙ ТРЕХфс(ЗНЫИ трансформатор, цсрвичцс(я цбмцткд кцтцрц- ГО 3 Ос(КсК)ЧЦД К ИСтЦЧЦИКУ ЦЕР(МЕЦЦЦГО тока, трехфазный линейный дрцсссль, кджлдя фазная обмотка кцтцрцгц выполнена с ныцц. дом средней точки, лелиней е(а дц секц,3 И/ Однц ВЫ ВОд Кс ЖдцЙ сЗ 130 Й цбМ(3 1 КИ тр(Х(1 с 1:3" НОГО ЛИЦЕйНОП ДРНСЕс 5 ЦЛКЛЮсц и К КШЦУ вторичной обмотки с 3 нй фазы, д цдчдло кажлой вторичной цбмп кц через сцлцвц( коцленсатор сДни 110 с сццг(3( гсгцуюцИм выводол( срелцей точки фдзццй обмотки тн хфазцого лицейццгц лрцсселц, и уцрдвли(мый выпрямитель, сцлерждщий тцристцры, цгЛис(аюи(и.с тЕМ, Что, С ЦЕЛЬЮ УЦЛИЧЕЦИЯ ДИДцс 13031 а РЕГУЛИРЦЦс 13 И 5 131(ХЦ,(ЦЦГЦ ЦДПР 51.жения, в цегц цвел(цы лвд дополнительных конденсатора, снлцнеццые цослелователь.цо, общая точка кцтцрых ццдклкгчецд к Лру.гому выводу второй фазцой обмотки трех.фдзцогц лицГЙИОго лроссел 51, а свобцдц(е ВЫВОДЫ КОЦДЕЦ(ДтЦРОВ ПОЛКЛК)сЕЦ(, К ЛРУ- гим выволдм первой и третьей фдзцой обмоток трехфд:(ццгц лицйцогц лрцсселя, цб. разующим выходные цьИоды цробрдзцца.тели; кдтол цлццгц тиристцрд цолклк)чец к аноду другого тиристорд н кццу вторисцн)й обмотки второй фазы трансформатора, кц.нец вторичной обмотки первой фазы которого полключец. к ацолу одного тиристцрд, а конец вторичной обмотки третьей фазы к катоду другого тиристора, причем суммар. ное ицлуктивцце сопротивление одной вторичной обмотки трансформатора и олцой сек ции фазной обмотки трехфазного линейного Дросселя при холостом ходе ца частоте истцч. ника по абсолютнойцеличице це меньше пц902171 Составитель Б. Пе;иктор М. 51 ноннн Техрел Л. Бойка Закат 124121115 Тираж 718 ВГГИИ 11 ГГ ГосуГарстаеного комн но дела и изобретений н от 113035, Москва, )К - . 35, Раунсная Филине Г 1111 11 аент, г. УжгоГоа, у и и и, тент Звк, 3 ХМельниковас КорректорПодписное яцик ета Срьтийнаб.,л. Г 1 ро д. 45 ектная,ловиппого и пе больше полуторакратпого значения емкостиого сопротивлепия силово- ГО кодеисатора, 1 х суммерцое 3 ачение по абсолотпой величине пе мепыпе активного сопротивления коптуре 1, состоящего из одгой вторичиой обмотки трехфазпого траГ форматора, одпой секции фазпой оомотки трехфазного линейного дросселя и одпого силового копдепсатора Источники ииформации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское с видетел ьство ССС Р279785, кл. Н 02 М 7/2, 1968,2. Авторское свидетельство СССР547016, кл. Н 02 М 7/06, 970.3. Авторское свидетельство СССР по заявке259 Г 778, кл, Н 02 М 7/06, 31.03 78.