Преобразователь переменного напряжения в постоянное

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Иванов-Цыганов А.И. Электротехнические устройства радиосистем. М., "Высшая школа", 1973, с. 197.2. Авторское свидетельство СССР ,У 665381, кл. Н 02 М 7/Об, 1977. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий два трехфазных трансформатора, первичная обмотка первого из которых соединена в "звезду", а вторичные обмотки обоих трансформаторов соеди 11 иены последовательно по схеме зигзаг" .и подключены к диагонали переменного тока трехфазного выпрямитель,801084932 АЗд) Н 02 М 7/12 ного моста, выход по постоянному току которого соединен с выходными выводами, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью обеспечения регулирования входного напряжения, введенытиристорные ключи, причем каждый изсвободных выводов первичной обмоткипервого трансформатора через соответствующий тиристорный ключ соеди-нен с входным выводом для подключенияодной из фаз питающей сети, а первичные обмотки второго трансформаторасоединены пофазно последовательнос первичной обмоткой первого трансформатора и каждый из их свободныхвыводов соединен с входным выводомдля подключения смежной, по отношению к первичной обмотке первоготрансформатора, фазы питающей сети.Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в качестве регулируемого источника питания нагрузок постоянного тока с ограниченным диапазоном регулирования входного напряжения (до 3:1) при требовании высоких энергетических показателей.Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное с 10 трансформатором, вторичная обмотка которого выполнена с отпайками, соединенными с выходными выводами через тиристорные ключи 1 .Недостатком этого устройства яв ляется ограниченная мощность.Наибопее близким к изобретению является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий два трехфазных трансформатора, пер- р 0 вичная обмотка первого из которых ,соединена в звезду, а вторичные обмотки обоих трансформаторов соеди иены последовательно по схеме зигзаг и подключены к диагонали пере менного тока трехфазного выпрями- тельного моста, выход по постоянному току которого соединен с выходнымивыводами 2 1.Недостатком известного преобразователя является невозможность обеспечения регулирования входного напряжения,Целью изобретения является обеспечение регулирования входного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий два трехфазных трансформатора,с40 первичная обмотка первого из которых соединена в "звезду", а вторичные обмотки обоих трансформаторов соединены последовательно по схеме зигзаг и подключены к диагонали переменного тока трехфазного выпрями- тельного моста, выход по постоянному току которого соединен с выходными выводами, введены тиристорные ключи, причем, каждый из свободных выводов 50 первичной обмотки первого трансформатора через соответствующий тиристорный ключ соединен с входным выводом для подключения одной из фаз питающей сети, а первичные обмотки 55 второго трансформатора соединены пофазно последовательно с первичной обмоткой первого трансформатора и каждый иэ их свободных выводов соединен с входным выводом для подключения смежной, по отношению к первичНой обмотке первого трансформатора,Фазы питающей сети.На Фиг. изображена принципиальная схема преобразователя, на фиг,2 -векторные диаграммы напряженийпреобразователя; на фиг.3 - однаиз возможных модификаций преобразователя при изменении диапазона регулирования, на Фиг.4 - векторныедиаграммы напряжений преобразователя,Преобразователь переменного напряжения в постоянное (фиг.1) содержит неуправляемый вентильныймост 1, выходные зажимы 2 и 3 ("-"и + ) которого служат для подключения нагрузки, а входные зажимы 4-6переменного тока присоединены к выходным зажимам вторичной обмоткипервого трансформатора 7, входныезажимы первичной обмотки которогоподключены к Фазным зажимам А, В и Стрехфазной питающей сети через блок8 пар параллельно-встречных тиристоров (тиристорных ключей). Первичныефазные обмотки трансформатора 7 обозначены А, В и С., а его вторичныеФазные обмотки - а 2,"о и с- . Первич,ная обмотка трансформатора 7 соединена1)в звезду а свободные выводы фаз еговторичной обмотки соединены с соответIств;лощими Фазами (чз, Ъ и сз ) вторичнойобмотки, соециненной в звезду, второго трансформатора 9 пофаэно-последовательно по схеме встречного зигзага. Фазы первичной обмотки (А+,В+и С) трансформатора 9 включены между одним фазным зажимом:.итающеи сети А, В, С и общей точкой соединениясоответствующей пары параллельновстречных тиристоров и входным зажимом предыдущей Фазы первичной обмотки первого трансформатора 7 и 10 -12 - выводы вторичной обмотки трансформатора 9.lПреобразователь, изображенный нафиг,3, отличается лишь соединениемвторичной обмотки трансформатора 9в треугольник,Преобразователь (Фиг.1) работаетследующим образом,Управление уровнем выходного напряжения вентильного моста 1 (соответственно, напряжения на зажимах4 - б) производится непрерывным изменением углов включения или длитепь1084932 ности включенного состояния тиристоров параллельно-встречных пар блока 8. При отключенных тиристорах указанных нар блока 8, т.е, при отсутствии импульсов отпирания тиристоров, первичные обмотки трансформаторов 7 и 9 соединены между собой последовательно, и формирование выходных напряжений на зажимах 4 - 6 соответствует векторной диаграмме на фиг. 26, а на фиг. 2 о даны диаграммы напряжений питающей сети, для установления соответствий положения векторов по фиг. 20 относительно друг друга. На первичную обмотку каждого трансформатора подается напряжение в (1+ 6) раза меньше номинального.При полностью включенных (отпираемых при углах их естественной коммутации) тиристорах блока 8 первичныеО обмотки трансформаторов 7 и 9 включены между собой параллельно (соответственно А , В, С - звездой и А,1, В С, - треугольником), каждая на свое номинальное напряжение. В этом случае формирование выходных напряжений на зажимах 4 - 6 соответствует диаграмме (фиг, 29). По сравнению с диаграммой фиг. 2 6 длины соответствующих векторов напряжений увеличиваются в (1+73) раза и, кроме того, увеличивается угол с 2 НЗ (фиг.2 о) до 5 Х/6 (фиг,28) между двумя векторами, формирующими каждый из векторов напряжений на зажимах35 4 - 6. Это приводит к дополнительному увеличению на 11,57 диапазона регулирования системы выходного напряжения на зажимах 4 - 6 по сравнению с диапазоном регулирования систем намагничивающих напряжений первичных обмоток. 4Общий диапазон регулирования выходного напряжения при изменении интервала включенного состояния тиристоров блока 8 от нуля до периода регулирования равен 1,115 (1+73):13,05:1. Ограничение диапазона регулирования выходного напряжения приводит к увеличению энергетических показателей (коэффициента мощности) на всем используемом практически участке регулировочной характеристики и особенно при минимальной потребляемой мощности, Суммарная установочная (типовая) мощность трансформаторов 7 и 9 в рассматриваемом преобразователе практически равна (превышает на 3,57) максимальной вольт-амперной мощности на входе вентильного моста 1. Трансформаторы 7 и 9 одинаковой типовой мощности и одинаково используются (между собой) на всем диапазоне регулирования.Преобразователь (фиг.З) работает аналогичным образом.Диаграммы на фиг. 4 а и 6 аналогичны диаграммам на фиг, 28 и В и соответствуют случаю, когда вторичные обмотки второго трансформатора 9 соединены в треугольник,Положительный эффект изобретения состоит в повышении энергетических показателей (коэффициента мощности) преобразователя в целом и повышении эффективности использования его трансформаторного оборудования, в том числе и одинакового использования обоих трансформаторов на всем диапазоне регулирования, что достигается за счет определенной схемы присоединения первичных и вторичных обмоток к элементам известного устройства.084932 Составитель В. Мерзляковедактор О, Черниченко Техред Т.Дубинчак Корректор Г. Огар аказ 2032/5 и 4 ая наб.,Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Тир ВНИИПИ Госу по делам 3035, Москва, 667 рственно зобретен -35, Рау Подпитета СССРткрытий