Преобразователь переменного напряжения в постоянное

СП ИГРАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических(22) Заявлено 11.04.74 ( соединением зая Государственный комитет Совета Министров СССР(088.8) лам изобретенийи открытийпо бликования описания 02.12. Дат 2) Авторы изобретени(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ21ыпрямленного напряжения при 5= - и раз 3 к преобразоватользоваться дляпеременного наппульсаций при р ичных углах отпирания тиристоров,гу 5соПредлагаемый преобразователь выполнен на одном трехфазном трансформаторе (первичная обмотка на фиг. 1 не указана), содержащем первую, вторую и третью группы вторичных обмоток соответственно 1, 2; 3, 4 и 5, 6, образующие каждая 6-лучевую звезду. Начала обмотки 1 и концы обмотки 2 соответственно через вентили 7 - 12 подключены к минусовому зажиму нагрузки 13, плюсовой зажим которой через вентили 14 - 19 соответственно подключен к концам обмотки 3 и началам обмотки 4. Начала обмотки 4 через вентили 20, 21, 22 подключены к концам обмотки 6, а концы обмотки 3 через вентили 23, 24, 25 - к началам обмотки 5. Начала с Ьь а 1 обмотки 5 через тиристоры 26, 27, 28 соответственно подключены к концам с., Ьз, а. обмотки 2, а концы аз, Ь, сз обмотки 6 через тиристоры 29, 30, 31 - к началам аь Ьь с, обмотки 1. Начала аь Ьь с 1 обмотки 1 через тиристоры 32 - 37 подключены соответственно к началам сь Ь 1; аь с,; Ьь а, обмотки 5. Выводы обмоток 5 и 6 через вентили 38 - 43 подключены к плюсовому зажиму нагрузки 13. Между электродами вентилей 14 - 19 и 38 - 43 предусмотрены зажимы для подключения контакта 44,азов атель,нескольк вторичных торых подкпреобторзвездзы кентил оолю 10 й преобразователь отличается тем, что в нем каждый вывод вторичных обмоток подключен щему выводу второй группы об правляемый вентиль, причем исло витков первой, второй и обмоток, соответственно равно где 05(1, а значение 5 вывисимости от регулируемого па Предлагаемьот известногопервой группык соответствуюмоток через уприведенное чтретьей групп5,5 и 1 - 5,бирается в зараметра,Эти отлипульсаций чия позволяют уменьшить уровеньи упростить преобразователь,ВОЗМОЖНЫХ ПРИ иантов принциго преобразовадиаграмма втоорматора при ная диаграмма Изобретение относится ной технике и может исп пря мления трехфазного жения с малым уровнем лировании. Известен трехфазный держащий трансформа группами соединенных в моток, вывод каждой фа чен к соответствующему вНа фиг. 1 приведен один из2-пульсном выпрямлении вариальной схемы предлагаемоеля; на фиг. 2 - векторнаяичных напряжений трансф 15= - ; на фиг. 3 - време 3 п 11526992526992 10 15 20 25 где Зо 35- Оа, - Оа,+ОЬ, -Для получения симметричного 12-пульсного выпрямления соотпоп 1 енис чисел витков встречно включенных вторичных обмоток 1 и 2; 5 и 6, 3 и 4 должно быть соответствснно равно 1 и ) 3 - 1. При 0(5(1 12-пульсное выпрямление на нагрузке 13 формируется равными по величине и сдвинутыми относительно друг друга по фазе на 30 эл. град. выпрямляемыми напряжениями: Оа,а = Оа, - Оа, Уйф =УЙ, - УЮ; Ос,с = Ос, - Ос; ОЯ =О, - О;+ Оа, + Оа,; Уй= Оа, - Ос, - Ос, + Оа,; Ос = - Ус,- - Ос, - Ус, - Ус,; О= ОЬ - Ос, - Ос, + ОЬ,;УЬ = УЬ, +УЬ. +УЬ.+УЬо, - двенадцать результирующих фазных напряжений Уф, которые вследствие выбранного соотношения между числами витков обмоток 3, 4 и 5, б образуют симметричную 12-фазную систему вторичных напряжений (см. фиг. 1 и 2);Оа, =Уа, + Оа,; Уй, = Оа, - Ос,; О с, = - Ос, - Ос,; У, = ОЬ, - Ус,; ОЬ, =ОЬ, +ОЬУе, =ОЬ, - Оа,; О а, = - Оа, - УаГИ, = Ос, - Оа,; Ос,= Ос,+Ос,; О,=Ос, - УЬ,; ОЬ, = - ОЬ, - ОЬОе, = Оа, - ОЬ -- двенадцать результирующих фазных напряжений Уфкоторые вследствие выбранного ;оотношения между числами витков обмоток 1, 2, 3, 4 также образуют симметричную 1240 45 50 55 50 Я фазную систему вторичных напряжений, при. чем К =5 /4В каждый данный момент времени ток нагрузки протекает через один тиристор и три вентиля, работающих в следующей последовательности: 1) 29 -23 - 17 - 10; 2) 32 - 23 - 14 - 7; 3) 26 - 2014 - 7; 4) 35 - 24 - 14 - 7; 5) 30 - 24 - 18 - 11; 6) 34 - 24 - 16 - 9; 7) 28 - 22 - 16 - 9;8) 3725 - 169; 9) 32 - 25 - 19 - 12; 10) 36 - 25 - 15- 8; 11) 27 - 21 - 15 - 8; 12) 33 - 23 - 15 - 8.Среднее значение тока через каждый тири 1 о стор и вентили 10 - 12, 17 - 22 равно , а12о через вентили 7 - 9, 14 - 16 и 23 - 25 -4 где 10 -- среднее значение тока нагрузки.В диодном режиме работы тиристоров при отпирании тиристора 33 и вентилей 23, 15, 8 от прикладываемого к ним выпрямляемог напряженияОе,е = Ге, - Уе = Га, - ОЬ, + Га, +Уао з ток наг рузки протекает по цепи: фаза а, обмотки 1, тиристор 33, фазы Ь, и а обмотки 5, вентиль 23, фазы а, и Ь, обмотки 3, вентиль 15, нагрузка 13, вентиль 8, фаза Ь 1 обмотки 1. Через 30 эл. град., когда мгновенное значение выпрямляемого напряженияОа,.а = Га,. - Уа = Га, + Оа, + Уа, + Га, ++ Оа 4+ Га,превышает мгновенное значение выпрямляемого напряжения Уе,е, тиристор 33 и вентили 15, 8 запираются и ток нагрузки протекает по цепи: фаза а, обмотки 1, тиристор 29, фаза ао обмотки б, фаза а 1 обмотки 5, вентиль 23, фаза а, обмотки 3, фаза а 4 обмотки 4, вентиль 17, нагрузка 13, вентиль 10, фаза а 2 обмотки 2. Лналогично можно проследить цепь тока нагрузки и через остальные тиристоры и вентили,Для получения фазоступенчатого регулирования выпрямленного напряжения, т, е. регулирования с малым уровнем пульсаций, достаточно запускать тиристоры одиночными управляющими импульсами с частотой питающей сети. При этом диапазон изменения угла отпирания тиристоров а= 180 эл. град.По мерс увеличения а к тиристору 33 последовательно прикладываются убывающие по величине и отстающие друг от друга по фазе вы:.рямляемые напряжения семи ступеней, соответственноУе,е, ГУе,а, Уе,сУ, Уе,с, Уе Уе,Ь, сне,е (см. фиг. 2). В силу симметрии схемы аналогично со сдвигом 30 эл, град. работают и остальные тиристоры (см. фиг. 3), 526992Если выбрать 5= - и при а:180 эл. град.1зотключить от нагрузки обмотки 3, 4 с одновременным переключением тиристоров 26 - 37 в режим работы при а=0 эл. град., то ци ве личина, ни форма выпрямленного напряжения не изменятся, а повторное изменение т от 0 до 180 эл. град. позволит получить вторую зону 12-пульсцого фазоступенчатого регулирования выпрямленного напряжения от 0,5 7 1 О до нуля, где У, - среднее значение выпрямленного напряжения.Отключение от нагрузки обмоток 3, 4 может быть осуществлено с помощью размыкания контакта как в силовой цепи (контакт 15 44), так и в цепи управляющих электродов тиристоров, работающих в диодном ре;киме вместо вентилей 20 - 25 или 14 - 19, причем последнее безусловно предпочтительнсс.Характер работы преобразователя прп 20 0(5(1 во второй зоне регулирования выпрямленного напряжения аналогичен характеру его работы в первой зоне при 5= 1, т. с. когда из-за отсутствия обмоток 3, 4 отпадает необходимость в вентилях 4 - 25 или 20 - 25 25 и 38 - 43.В случае, когда 5=1, по мере увеличения а к тиристору ЗЗ последовательно прикладываются убывающие по величине и отстающие друг от друга по фазе выпрямляемые напря жения шести ступеней, соответственноУее, Уеа, УесГ, Уес, Уе, Ре 6.Аналогично со сдвигом 30 эл. град, работают и остальные тиристоры. Таким образом, об- зЗ щее количество ступеней при двузонном рсгулировапии равно 12.Следует отметить, что 12-пульснос выпрямление на нагрузке 13 в данном варианте при 5=0 формируется линейными напряжениями 4 О обмотки 3 и суммой напряжений одноименных фаз обмоток 3, 4.В частном случае приведенная на фцг. 1 схема при 0(5(1 может быть использована для получения 6-пульсцого 6-ступенчатого дву- д зонного регулирования выпрямленного папряжеция (тцрцсторы 32 - 37, вентили 7 - 9, 11 16, 23 - 25, 38, 39, 43; обмотки 1, 2, 5, 6). При 0(5 (1 и однозонном регулировании от Ьо,;, до Уо встилц 38 - 43, также как идополнительный контакт, не нужны.В общем случае в первой зоне регулирования величина выпрямлясмого напряжения Й-й ступени У-ц, определяется по формулеУл =- Уф ),зф+2 зсоз 1 ) + 1,а регулцровочцая характеристика преобразователял 1 2 У -. 1+ г сов а7 о: -8111тп 1 з1+ юсова- о1+я3где й = 1, 2, 3 . - (целое число);т - периодичность выпрямления, определяемая как числом лучей вторичных звезд, так и соотношением между величинами напряжений этих лучей,Общее колпчесгво ступеней при однозонномИ 2регулировании и 0(5(1 равно - +1, а при2зп 5=1 --2 Формула изобретенияПреобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащиц трансформатор с цесколькимп группами соедиценцых в звезду вторичных обмоток, вывод каждой фазы которых подкгпочен к соответствующему вентилю, отличающийся тем, что, с целью уменьшения уровня пульсаций и упрощения, каждый вывод первой группы вторичных обмоток подключен к соответствующему выводу в;орой группы обмоток через управляемый вентиль, причем приведенное число витков первой, второй ц третьей групп обмоток соответственно равно 5, 5 ц 1 - 5, где 0(5(1, а значение 5 выбирается в зависимости от регулируемого параметра.(7 Е Дую Составитель Л. Устинки хред 3, Тараненко Корректор Л. Денискина улов едакт Подписиов ССС каз 236 р. Сапунова, 2 погр дР сю ,-а,с, Ф Г Ъ Л Изд1745ИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений113035, Москва, Ж.35, Рауш Тираж 882Совета Министр1 открытийкая иао., д. 4/5