Преобразователь переменного напряжения в постоянное

СОК)3 СОВГ ГСКИХ СОЦИАПИС 1 ИЧЕСКИ 1778898 РЕСПУИИ)5 Н 02 М 7/12 Н АВТОР ожет ольтГОСУДАРСТВЕНЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗОБ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Использование: изобретение мбыть использовано в качестве низков Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в качестве низковольтных вторичных источникОв постоянного напряжения.Известны низковольтные преобразователи переменного напряжения в постоянное, содержащие трехфазный трехстержневой трансформатор, на стержнях магнитопровода которого расположены трехфазная первичная обмотка, соединенная с входными выводами для подключения трехфазной питающей сети и две группы трехфазных вторичных - вертикальных обмоток, соединенных с двумя трехвентильными группами по шестипульсной схеме ного вторичного источника постоянного напряжения. Сущность изобретения: устройство выполнено на основе трехфазного трансформатора с пространственным магнитопроводом с двумя вентильнцми обмотками, и вентильного блока, включающего вентили. Вентильные обмотки размещены на ярмах, выполненных в виде треугольников, соединены в идентичные звезды (треугольники) и подключены нулевыми точками непосредственно, а свободными началами и концами через вентили к г;ыходным выводам для подключения нагрузки. За счет перенесения вентильных обмоток со стержней на ярма обеспечивается снижение выходного напряжения в 1/,Г без изменения числа витков, что позволяет их выполнять конструктивно более просто, одновитковыми в виде шинопроводов. 4 ил. выпрямления. Различные их модификации отличаются схемой соединения вторичных обмоток с вентильными группами и уравнительными реакторами, обеспечивая различные уровни выходного напряжения.Прототипом изобретения является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трехстержневой трехфазный трансформатор, на стержнях магнитопровода которого расположена трехфазная первичная обмотка, соединенная с входными выводами для подключения трехфазной питающей сети, и две группы трехфазных вторичных обмоток, а также две группы вентилей, причем вторичные обмот 1718898ки трансформатора соединены с указанными вентилями по шестипульсной схеме выпрямителя, выход которой обоазует выходные выводы для подключения нагрузки,Целью изобретения является снижение уровня выходного напряжения, упрощение и расширение области применения,Указанная цель достигается тем, что в преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем трехстержневой трехфазный трансформатор, на магнитопроводе которого расположены трехфазная первичная обмотка, соединенная с входными выводами для подключения трехфаЗной питающей сети и две группы трехфазных вторичных обмоток, а также две группы вентилей, причем, вторичные обмотки трансформатора соединены с указанными вентилями по шестипульсной схеме выпрямления, выход которой образует выходные выводы для подключения нагрузки, при этом магнитопровод трансформатора .выполнен пространственным, симметричным, верхнее и нижнее ярма которого выполнены в виде треугольников, на сторонах каждого из которых размещена одна из групп указан н ых вторичных обмоток.Размещение двух вентильных обмоток на разных ярмах общего пространственного магнитопровода, выполненных в виде замкнутых магнитопроводов - треугольников с расположением сетевой обмотки на стержнях магнитопровода, с соединением вентильных обмоток в виде идентичных звезд обеспечивает дополнительное снижение уровня выходного напряжения в ГЗ раз.На фиг, 1, 3 приведена принципиальная схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 а,.б;в и 4 а,б,в,г,д,е - диаграмма магнитных потоков и напряжений, характеризующие его работу.Преобразователь содержит трансформатор 1 с магнитопроводом 2. обмотками 3, 4, 5 и вентилями 6-11 и уравнительный реактор 12.Сетевая обмотка 3 трансформатора 1 (фиг.1) размещена пофазно на стержнях трехфазного пространственного симметричного магнитопровода 2 и образует своими . концами входные зажимы преобразователя. Вентильные обмотки 4, 5 соединены в идентичные звезды на верхнем и нижнем ярмах магнитопровода 2 трансформатора 1, выполненных в виде равносторонних треугольников. Между собой еентильные обмотки соединены в шестифазную звезду и подключены к выходным зажимам преобразователя общим нулевым10 15 20 30 стипульсное постоянное напряжение Од:1,35/ Л = 0,78 как в известных однотактных преобразователях переменного напря 35 поочередной проводимостью вентилей по 60 зл град. (фиг.2,в),40 режиме с выходным напряжением Об ==0,675, (Либоможно устанавливать двухфаз 45 50 55 выводом непосредственно, а свободными концами через вентили 6-11.При подаче сетевого напряжения на входные зажимы преобразователя, в фазах первичной обмотки 3 трансформатора 1 протекает фазный ток холостого хода, Соответственно, в стержнях магнитопровода 2 трансформатора 1 протекают фазные магнитные погоки, сдвинутые между собой на 120 зл.град. Эти потоки замыкаются через верхние и нижние ярма пространственного симметричного магнитопровода, выполненные в форме замкнутых равносторонних треугольников. Исходя из закона Киргофа для магнитных цепей, через ярма протекают линейные магнитные потоки с величиной, в/3 раз меньшей фазовых магнитных потоков и сдвинутых по фазе на 30 зл,град,(фиг.2,а). При этом линейные магнитные потокипротекают в ярмах в разных направлениях(фиг.1),Поскольку вентильные обмотки на ярмах обтекаются магнитным потоком в 3 раз меньше, чем в стержнях, на них наводится соответственно и ЭДС в ГЗ раз меньше. В итоге на вентильньх обмотках 3; 4 формируется шестифазная система напряжений(фиг.2,б), которая выпрямляется в шежения в постоянное, выполненных по схеме шестифазная звезда с нулевым выводом с При соединении сетевой обмотки в звезду и достаточно большом реактансе трансформатора (за счет разнесения всех обмоток) с увеличением нагрузки выпрямитель может работать в дважды трехфазном ный уравнительный реактор между нулевыми точками вентильных звезд).При подключении софазных пар вентилей к выходному зажиму преобразователя через трехфазный уравнительный реактор преобразователь будет работать в трижды трехфазном режиме с выходным напряжением Об - 0,9/ 16 = 0,52),Особенно целесообразно выполнение предлагаемого преобразователя на единицы вольт выходного напряжения и большие токи (десятки, сотни, тысячи ампер), когда ввнтильные обмотки выполняются одинаковыми, в виде токоведущих шин - части общей ошиновки преобразователя. В атом случае и функцию уравнительных реакторовтакже можно возложить на общую ошиновку преобразовательного агрегата.Поскольку магнитные потоки в верхнем и нижнем ярмах протекают в разных направлениях, вентильные обмотки соединяются в идентичные звезды (а не прямую и обратную прототипа), Сечение ярем магнитопровода берется в Л раз меньше из-за снижения магнитного потока, что в целом упрощает конструкцию преобразователя.На фиг, 3 приведен вариант выполнения преобразователя, рассчитанный на более низкое выходное напряжение Об = 0,39 .02 Ф за счет выполнения соединения вторичных обмоток 4 и 5 в треугольники и подключение их вершин через вентили б, 78 и 9, 10, 11 к одному из выходных зажимов преобразователя, а через фазные обмотки шестифазного уравнительного реактора - к второму выходному зажиму. Тем самым обеспечивается возможность получения самого низкого уровня выходного напряжения относительно всех известных шестипульсных низковольтных преобразователей переменного напряжения в постоянное (фиг,4,а,б,в,г,д,е), А в целом симметричный перенос обеих вентильных обмоток на разные ярма магнитопровода трансформатора, выполненного пространственным, симметричным с ярмами в виде замкнутых треугольников, позволяет применительно ко всей известной группе низковольтных шестипульсных преобразователей переменного напряжения в постоянное понизить уровень выходного напряжения нэ Л раз зэ счет расщепления магнитных 5 фазных потоков стержней на линейные вярмах,Формула изобретения10 Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трехстержневой трехфазный трансформатор, на магнитопроводе которого расположены трехфазная первичная обмотка, соединен ная с входными выводами для подключениятрехфазной питающей сети и две группы трехфазных вторичных обмоток, а также две группы вентилей, причем вторичные обмотки трансформатора соединены с указанны ми вентилями по шестиимпульсной схемевыпрямления, выхОд которой образует выходные выводы для подключения нагрузки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения уровня выходного напряжения, 25 упрощения и расширения области применения, магнитопровод трансформатора выполнен пространственным, симметричным, верхнее и нижнее ярма которого выполнены в виде треугольников, на сторонах каждого 30 из которых размещена одна из групп указанных вторичных обмоток.1778898 Составитель В.ФилатовТехред М,Моргентал Корректор; Т.Па акто оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 4201 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 й