Преобразователь переменного напряжения в постоянное

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 02 И 7 4(5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ ей, вторичные фазны енные к выпрямителюей, кратным шести,ичной обмотки делит емых вентки, подключлом вентилод от пертки в соо равл обмо с чи а от ее в ошен ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Азербайджанский политехнический институт им. Чингиза Ильдрыма (53) 621,3 14.6(088.8)(56) 1. "Современные задачи преоб- . разовательной техники". Вып, 6, Киев, 1975, с. 56-б 7.2. Авторское свидетельство СССР В 995239, кл. Н 02 И 7112, 1981. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННО- ГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий трансформатор с тремя первич . ными глазными обмотками, каждая из которых выполнена с отводом, подключенным к одному выводу соответствующей первой пары встречно-па. раллельно включенных управляемых вентилей, а другие выводы указанных пар обьединены и подключены к нулевому. в)одному выводу., вторые парывстречно-параллельно включенных упЯК 1149 58 А где ф, - число витков от начала первичной обмотки до отвода,.% - число витков от отвода доконца первичной обмотки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цепью новьииения коэффициента мощности, трансформатор выполнен трехфазнцм, один вывод каждой первичной фазной обмотки подключен к соответствующему входному выводу, а другой ее вывод через соответствующую вторую пару встречно-параллельно включенных.управляемых вентилей соединен с разноимениым ему выводом первичной обмотки произвольной смежнойИзобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике н может использоваться для питания нагрузки постоянным напряжениемпри повышенных тре бованиях к коэффициенту мощности.Известен преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный . трансФорматор с вторичныии фазными обмотками, соединенными в звезду и подключенными к входу трехфазного Мыпрямительного моста, с первичными фазными .обмотками, подключенными нромежуточными и тремя одноименными 15 крайними выводами к фазным входным выводам чепеэвстречио-параллельно включенные пары управляемйх венти 1 лей, е тремя другими крайними выво-. дами - к нулевому входному выводу И 20Недостатки этого преобразователя заключаются в, повышенных габаритах траисорматора и неудовлетворительном гармоническом составе токов и нанряжений.НаЛичие пятой и седьмой 25 гармоник в форме кривой потребляемого тока может оказывать вредное воздействие на,сеть.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является З 0 преобразователь неремеиного напряжения в: постоянное; содержащий одноФазййе трайсФорматоры с тремя первичными Фазньаа 4 обмотками, каждая из .котО 3 ых "виполнейа .с" отводом 1 подклю 35 ченньм к одному выводу соответствую.щей иервой.вары встречйо-параллельно . вклуяевяых вентилей, а другие выводы ,указанных нар объединены и нодключе,иы к кудрявому входному выводу,.вторые пары встречно-параллельно включеинйх веатилей, три.вторичные фазные обмотки, подключенные к выпрямителю с числом вентилей, кратным шести, а ,указаййыи отвод от первичной обмотки 45 делит ее витки в соотношенииф 1 1% 33 1где В - чисдо. витков от начала первичной обмотки,до отвода,- число витков от отвода доконца первичной обмотки 1.21Одиако размещение вентильных обмотков преобразователя на трех одно фазяйх трансФориаторак,т.е, на маг- . нитопроводах не имеющих общей. магнитной цейи, приводит к тому, что при сильноточном выпрямлении процесс 1 обесточивания вторичной обмотки выходящего из работы трансформатора затягивается на некоторое время Это препятствует своевременному росту тока на включающемся диоде вступающего. в работу трансформатора, .так как в. течение указанного времени т ток нагрузки делится между комму- . тцрубщими диодами вьичрямителя., Возникающая в результате неодинаковая .токовая загрузка обмоток смежных фаз приводит к неравенству амплитуд смежных по фаэе пульсаций выпрямленного напряжения. Появление времениобъясняется тем, что, в отличие от процесса переключения тиристоров в каждом трансформаторе, процесс переключения тиристоров между транс-. .форматорами основан не .иа автотранс форматорном эффекте между соответствующими обмотками, а только на переключающих свойствах диодов, работающйх параллепьно на общую нагрузкуНедостаткомизвестного преобразователя.является также избирательность соединения между собой соответствующих разноименных выводов первичных обмоток отстающей и опережающей фазы, что усложняет наладку устройства, а ири неправильном соединении повышается уровень пуЛьсацийеТаким образом, указанные недостатки приводят к снижению коэффициента мощности..Эта цель достигается тем, что в преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем трансформатор с тремя первичныии фазными обмотками, каждая из которьи выполнена с отводом подключенным к одному выводу соответствующей первой пары встречно-параллельно включенных управляемых вентилей, а другие Выводы указанных пар объединены и подключены к нулевому выводу, вторые нары встречно-параллельно вюноФейных управляемых вентилей, вторичные фазные обмотки, подключенные к выпрямителю с числом вентилей, кратным шести, а отвод от первйчной обмотки делит ее витки в соотношении2ВЯ1149358 10 15 30 40 3где Ф - число витков от началапервичной отмобки до отвода,Ф, - число витков от отвода доконца первичной обмотки,трансформатор выполнен трехфаэным,один вывод каждой первичной фазнойобмотки подключен к соответствующему входному выводу, а .другой ее вывод через соответствующую вторуюпару встречно-параллельно включенных управляемых вентилей соединенс разноименным ему. выводом первичйойобмотки:произвольной смежной фазы.На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.Преобразователь содержит. первыеи вторые цары встречно-параллельновключенных вентилей 1-12, в том числе первые нары - на вентилях 1,7,93, 5,11 и вторые пары - на вентилях,2,8, 10,4, 6, 12,Вьврямитель с числом вентилей,кратный жести, выполнен трехфазныммостовым на диодах 13-18,и подключенк вторичнйм:Фазным обмоткам 19-.21трехФазного трансформатора 22. Первичные Фазные.обмотки 23-25 выполненыс отводами;, При .этом один вывод обмотки 23 (24-25) соедийен с Фазным.второй парей встречно-цараллельн.вклкяенных вентилей 2,8 (10,4, 6,12).В представленном варианте схемы. свободйые выводы указаийых вторйк парвентилей соединены с разноименными:вьводемв смежнык Фаз таким .образом,что образуют отстающий треугольник: конец Фазы а - с иачалом Фазы.С, конец фазы С - с началомфазы Ъ,конец. фазы Ъ - с началом фазы а .Отвод обмотки:.23 (24,.25) подключен к первой паре вентйлей. 1,7. (9,3,5,11),: свободные вйводы:указанныхпервых нар:объедийены и подключенык нулевомр входному выводуО.Вторичные Фазные обмотки 19-21трайе 4 юрматора 22 соединены в треугольмик. Нагрузка 26 подключена квыходу трехфазного мостового выпрямителя, .Отвод от каждой первичной обмоткиделит, ее число витков в. отиоееняиФ ; Э, 1 ; ( ГЗ. - 1)., Устройство работает следующим:;образом. При открытии вентиля 1 от прикладываемого к нему напряжения между входными выводами А и О в его положительный полупериод. На вторичные фаэнце обмотки 19-21 трансформатора 22 трансформируются напряжения, наи- большее из которых на обмотке 19 отпирает диоды 14 и 15, и цепь тока нагрузки замыкается через указанную обмотку, диоды и нагрузку 26. При этом цепь первичного фазного тока замыкается через открытый вентиль 1 между входными выводами А и О.Сумма напряжений на обмотках 20 н 21 равна по величине и противоположна полярностью напряжению на об-, мотке 19, Кроме того, вентили, подключенные к обмоткам 24 и 25, заперты. Поэтому обмотки 20 и 21 обесточены.Через 30 эл.град. отпирается вентиль 2 от прикладываемого к нему напряжения между входными выводами А и С в его положительный полупериод,а вентиль 1 запирается вследствиеавтотрансформаторного эффекта, возникающего в обмотке 23, Линейноенапряжение сети в .1 б раза больше фазного, однако за, счет выбранногосоотношения чисел витков оно прикладывается к ГЗ раза большему числувйтков первичной фазной обмотки. Поэтому следящая симметричная нульсация тока на нагрузке 26 в течение 30 эл.град. Формируется под действием напряжения на обмотке 19, равного по амплитуде предыдущему и сдвинутого от него по фазе на .30 эл.град. При этом цепь тока нагрузки замыкается через те же диоды 15 и 14Далее через 30 эл.град, после отпирания вентиля 2, отпирается вентиль 3 от прикладываемого к нему нанряжения между входными выводами 0 и С в его отрицательный полупериод. Магнитный ноток, образованный .в очередной фазе трансФорматора,наводит в обмотке 23 предыдущей фа.зы ЭДС,.полярность которой противоположна полярности напряжения, 50. ранее приложенного к обмотке 23 че;рез открытый вентиль 2, а величина - больше. Поэтому вентил 1 .2 запирается. При этом отпирается диод 18, запирается диод 14 и цепь тока 5,нагрузки замыкается через обмотку 20, диоды 15 и 18 и нагрузку 26. Аналогично со сдвигом по фазевентили и проводят ток с соответствующими диодами в следующей последовательности: 1-15-14; 2-15-4;3-15- 18, 4-15-18, 5"13-18,6-13-18 7-13- 16,8-13-16, 9-17-16, 10-17-16, 1 1-17-14, 5 12-17-14.Угол проводимости диодов 13-18, равный 120 эл.град может быть снижен в 2 раза при соединении вторичных обмоток трансформатора сов местно .с диодами в шестифазную выпрямительную схему со средней точкой. Это увеличивает нагрузочную способность диодов, снижает в них потери, однако повышает расчетную мощность 15 трансформатора.Нормальная работоспособность устройства обеспечивается и в случае подсоединения начал обмотки, например, 24 и 25 соответственно к 20 фазам В и С сети. Очередность включения вентилей при этом следующая;2 1, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3. Соответственно меняется и очередность включения диодов, 25Вредное воздействие преобразователя на сеть, которое может иметь место при протекании по нулевому проводу тока нулевой последователь- ности, устранимо посредством допол нительного трехфазного трансформаматора, обмотки которого соединены в звезду и подключены тремя одноименными выводами к Фазным входным выводам, а общей точкой трех других выводов - к нулевому входному выводу.В предлагаемом преобразователе при сильноточном выпрямлении не наблюдается неравенства амплитуд смежных по Фазе пульсаций выпрямпенного напряжения.Кроме того, преобразователь индифферентен к соединению между собой соответствующих разноименных выводов первичных обмоток отстающей и опережающей фазы. В результате отсутствует взаимосвязь между качественными показателями выпрямления и наименованием смежной фазы,Таким образом, повышаются качественные показатели преобразователя при сильноточном выпрямлении, т.е, уменьшается уровень пульсаций выпрямленного напряжения, повышается коэффициент мощности эа счет отсутствия дополнительно возникающей при сильноточном выпрямлении несимметрии Формы кривой выпрямленного напряжения. Кроме того, упрощается наладка предлагаемого устройства.)49358 Заказ 1914/ 0 Тираж 646 ВКИИПИ Государственного к йо делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушская