Преобразователь переменного напряжения в постоянное

(56) Авторское свидетельство СССРМ 480159, кл. Н 02 М 7/04, 1971,Фишлер Я, Л, и др, Преобразовательные трансформаторы. - М.: Энергия, 1974,С. 87.Авторское свидетельство СССР(57) Использование: изобретение может быть использовано в низковольтных сильноточных источниках питания для электро- технологических установок. Сущность изобретения: для упрощения конструктивного исполнения вторичной цепи преобразователя по кольцевой схеме выпрямления и уменьшения индуктивности выходных шин устройство содержит блок 2 вентилей и трехфазный трансформатор 1, на каждом стержне магнитопровода которого наряду с фазой первичной обмотки расположены фазы двух вторичных обмоток 3, 4, разнесенных по высоте стержней и соединенных в две идентичные трехфазные звезды, нулевые точки которых образуют выходные ши1800571 510 15 20 25 30 40 ны, а свободный вывод каждой фазы одной вторичной обмотки подключен к обьединенным катодам (анодом) двух вентилей блока 2, аноды (катоды) которыхсоединены со свободными выводами двух смежных фаз другой вторичной обмотки, одноименные фазы различных вторичных обмоток трансформатора выполнены с противоположным направлением намотки. Расположенные на одном из стержней магнитопровода одноименные фазы двух вторичных обмоток имеют противоположное направление намотки Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в низковольтных сильноточных источниках питания для злектротехнологических установок.Цель изобретения - упрощение конструктивного исполнения вторичной цепи . преобразователя по кольцевой схеме выпрямления условий воздушного охлаждения вентильного блока при горизонтальном расположении трансформатора.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем блок вентилей и, трехфазный трансформатор, на каждом стержне магнитопровода которого наряду с фазой первичной обмотки расположены фазы двух вторичных обмоток, разнесенных по высоте стержней и соединенных в две идентичные трехфазные звезды, нулевые точки которых образуют выходные шины, а свободный вывод каждой фазы одной вторичной обмотки подключен к обьединенным одноименным электродам двух вентилей, другие электроды которых соединены со свободными выводами двух смежных фаз другой вторичной обмотки, одноименные фазы различных вторичных обмоток трансформатора вь 1 полнены с противоположным направлением намотки.Расположенные на одном из стержней магнитопровода трансформатора одноименные фазы двух вторичных обмоток имеют противоположное направление намотки и установлены на других половинах стержня относительно смежных фаз своих обмоток, расположенных на двух других стержнях,С целью уменьшения длины выходных шин, а также улучшения воздушного охлаждения блока вентилей при горизонтальном и установлены на других половинах стержня относительно смежных фаза своих обмоток на двух других стержнях. С целью уменьшения длины выходных шин, а также улучшения воздушного охлаждения блока вентилей при горизонтальном расположении стержней магнитопровода трансформатора все вентили в блоке со своими охладителями расположены в одной горизонтальной плоскости (в два ряда по три вентиля) и установлены ниже трансформатора. 2 з, и. ф-лы, 5 ил. расположении стержней магнитопровода трансформатора все вентили в блоке со своими охладителями располагают в одной горизонтальной плоскости (в два ряда по три вентиля) и устанавливают ниже трансформатора (под трансформатором).На фиг, 1 изображена кольцевая схема выпрямления; на фиг. 2 схематично показано размещение и направление намотки фаз двух вторичных обмоток трансформатора на его стержнях, а также соединение вторичных обмоток в две идентичные трехфазные звезды (первичная обмотка не показана); на фиг, 3 - блок вентилей с двухсторонними охладителями для воздушного охлаждения вентилей, расположенными в два ряда в одной плоскости, а также соединение вентилей в кольцевую схему выпрямления (обозначение фаз вторичных обмоток и вентилей на фиг, 2 и 3 соответствуют их обозначению на фиг. 1); на фиг. 4 - эскиз варианта горизонтального расположения трансформатора и блока вентилей, когда последний установлен ниже трансформатора, вид спереди; на фиг. 5 - то же, вид сбоку,Кольцевая схема выпрямления (фиг. 1) содержит блок 2 вентилей, обозначенных по их очередности работы ч 1 - чб и трансформатор 1 с двумя вторичными обмотками 3 (фазы а 1, в 1, с 1) и 4 (фазы а 2, в 2, с 2), соединенными в две идентичные звезды, нулевые точки которых образуют выходные выводы (шины) преобразователя для подключения нагрузки, Свободные фазные вы 35 воды вторичных обмоток 3 и 4 подключенысоответственно к обьединенным попарно катодам и.анодам вентилей ч 1-чб таким образом, чтобы каждая фаза одной вторичной обмотки, например 3, оказалась подключенной через пары вентилей ч 1 и ч 2, ч 3 и ч 4, ч 5и ч 6 к двум смежным фазам другой вторичной обмотки 4 трансформатора 1, При этом вентили ч 1 - ч 6 соединены в замкнутое кольцо,Одноименные фазы двух вторичных обмоток, размещенные на одном стержне трансформатора - а 1 и а 2, в 1 и в 2, с 1 и с 2 (фиг. 2), разнесены по высоте стержня относительно друг друга и имеют противоположное направление, т, е, направление намотки 10трех фаз вторичных обмоток, изображенных в верхней части стержней трансформатора, противоположно направлению намотки трех других фаэ, изображенных в нижней части его стержней, При этом одни выводы всех фаз обеих вторичных обмоток, расположенные в средней части стержней трансформатора, соединены с помощью двух выходных шин (выводов) в две идентичные трехфазные звезды, а другие выводы этихфаз, расположенные по краям стержней, предназначены для подключения к ним попарно объединенных электродов вентилей, Причем к выводам а 1, в 1, с 1 вторичной обмотки 3 подключают катоды вентилей, а к выводам а 2, в 2; с 2 вторичной обмотки 4 - их аноды согласно схемы фиг, 1, Кроме того, одноименные фазы а 1 и а 2 вторичных обмоток, расположенные на фиг. 2 на крайнем левом стержне трансформатора, имеютпротивоположное направление намотки и установлены на других половинах стержня по сравнению с двумя смежными фазами своих обмоток, расположенных на двух других стержнях трансформатора. Такое выполнение обмоток достигается путем перекрестного подключения к выходным шинам одноименных фаз а 1 и а 2. При этом на верхней (фиг, 2) половине стержнейтрансформатора установлены две фазы в 1 и с 1 вторичной обмотки 3 и одна фаза а 2 обмотки 4, а на нижней их половине - две фазы в 2 и с 2 обмотки 4 и одна фаза а 1 обмотки 3; На фиг, 2 соответственно обозначены свободн ые вы воды фаэ вторичн ых обмоток.Для улучшения потокосцепления со вторичными обмотками не показанную на фиг, 2 первичную обмотку трансформатора выполняют в виде двух секций, разнесенных,как и вторичные обмотки, по высоте стержней, и соединенных между собой параллельно, При этом первичная обмотка может быть соединена в звезду, так и в треугольник.На фиг. 3 схематично изображен блок вентилей, состоящий из шести таблеточных вентилей с двухсторонними охладителями для воздушного охлаждения, которые расположены, исходя из наиболее приемлемого варианта, в два ряда (по три вентиля в 2025 30354050 55 каждом ряду), При этом, для удобства обслуживания и ремонта, упрощения соединения с обмотками трансформатора, а также для улучшения условий охлаждения блока вентилей при горизонтальном расположении обеих его рядов, выводы охладителей блока располагают с двух наружных его сторон,На фиг. 3 выводы охладителей вентилей ч 1 - чЗ расположены с нижней стороны блока, а выводы охладителей вентилей ч 4-ч 6 - с верхней стороны блока, катоды и аноды этих вентилей попарно объединены согласно схеме на фиг, 1, На фиг. 3 изображены также выводы для соединения блока вентилей с фазами вторичных обмоток трансформатора, которые обозначены в соответствии с обозначением этих фаз.При работе преобразователя, выполненного по кольцевой схеме выпрямления, которая изображена на фиг. 1, на его вы-. ходные выводы АВС подается трехфазное сетевое напряжение, которое трансформируется во вторичную цепь в виде двух идентичных трехфаэных систем напряжений. Поскольку каждый из фазных концов а 1, в 1, с 1 вторичной обмотки 3 подключен через объединенные попарно катоды вентилей у 1 и ч 2, чЗ и ч 4, ч 5 и ч 6 к концам смежных фаз а 2, в 2, с 2 вторичной обмотки 4 трансформатора 1, на выходных шинах преобразователя, подключенных к нулевым точкам вторичных обмоток, формируется выпрямленное шестипульсное напряжение,. которое состоит из состыкованных участков синусоидов линейных напряжений вторичной цепи. При этом длительность поочередной работы вентилей ч 1 - ч 6 обмоток 120 град. эл,Выполнение в низковольтных сильно- точных преобразователях по кольцевой схеме выпрямления двух вторичных обмоток, разнесенных по высоте стержней трансформатора, в виде спирально намотанных шин с взаимопротивоположным направлением намотки позволяет;- наиболее компактно разместить относительно друг друга трансформатор и блок вентилей, а следовательно, уменьшить габаритные размеры преобразователя,-упростить конфигурацию и уменьшить длину соединительных шин вторичной цепи;- уменьшить индуктивность выходных шин, так как последние в данном случае устанавливаются в непосредственной близости друг от друга. Этот факт наиболее важен при использовании преобразователя в качестве источника питания для станков электрохимической обработки металлов, в которых, с целью защиты их электродов отповреждений при коротких замыканиях,требуется минимальное время выключенияаварийного технологического тока,Кроме того, выполнение одноименныхфаз вторичных обмоток трансформатора,расположенных на одном из трех его стержней с противоположным направлениемнамотки и размещение их на других половинах стержня по сравнению с двумя смежными фазами своих Обмоток, расположенныхна двух других стержнях, что обеспечивается путем перекрестного подключениядвух указанных выав Одноименных фаз квыходным вийам преобразователя, позволяет дополнительно уменьшить длинуСОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ВИН.Анализируя эскизы, изображенные нафиг, 2 и 3, мбжнО установить, чтО использование:пвщкрвстного подключения двух фаза 1 и а 2 вторичных Обмоток позвОляет заметно уменьаить длину двух шин, соединяюОрх,эти фазы с блоком вентилей.Слщфвт Отметить, чтО положительныйэффект От использовайия изобретения наиболее праявлявтса при принудительномВбздушйом Охлйкдвиии траисформаторэ иблока тириоторов, Особенно когда трансформатор и Вак аавливватся горизонтально друг под другом, При этом наиболеецелесаобразно размещение блока вентилейпод трансформатором, что позволяет улучшить охлаждвнив блока вентилей и уменьШить Длину вцходных шин. Дело в том, чтов большинстве случйвв выходицв шины изшкафа.фвобразоввтаа выводят в среднейили аврхней его части, ПОэтому при расположенйй трансформатора выше блока венТИЛЕй, ДЛИНВ О 6 ЕИХ ВЫХОДНЫХ ШИН,связвнкцх в данной схеме выпрямления непосредственно с Обмотками трансформатора, уменаается. Формула изобретения1. Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий блоквентилей и трехфазный трансформатор, на5 каждом стержне магнитопровода которогонаряду с фазой первичной обмотки расположены фазы двух вторичных обмоток, разнесенных по высоте стержней и соединенныхв две идентичные трехфазные звезды, нуле 10 вые точки которых образуют выходные ши.- ны, а свободный вывод каждой фазы однойвторичной обмотки подключен к обьединенным одноименным электродам двух вентилей, другие электроды которых соединены15 со свободными выводами двух смежных фаздругой вторичной обмотки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструктивного исполнения и уменьшения величины индуктивности выходных шин, одноименные20 фазы различных вторичных обмоток трансформатора выполнены с противоположнымнаправлением намотки.2; Преобразователь по и.-1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что расположенные на одном25 из стержней магнитопровода трансформатора Одноименные фазы двух вторичных обмоток имеют противоположное направлениенамотки и установлены на других половинахСтержня, относительно смежных фаз своих30 обмоток,3, Преобразователь по пп, 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшениядлины выходных шин, а также улучшениявоздушного охлаждения. блока вентилейЗБ при горизонтальном расположении стержней магнитопровода трансформатора, всевентили в блоке со своими охладителямирасположены в одной горизонтальной плоскости в два ряда по три вентиля и установ 40 ленц ниже трансформатора,1800571 Составитель Л, Устинкинаедактор А. Рожкова Техред М, Моргентал Коррек Са Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 аказ 1171 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, Жобре Рауш Подпи ниям и от я наб.,4