Трехфазный преобразователь переменного напряжения в постоянное

Трехфазный преобразователь переменного напряжения в постоянное

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

сесэк«зная на.«е "Ho-тези пес

® чливте,.а й4 = д

ОПИ

Саеоз Советских

Социалистических

Республик

< «780119

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13,02. 78 (21) 2577559/24-07 с присоединением заявки No (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.80i бюллетень N442 (53)М. Кл з

Н 02 М 7/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (5З) УДК бг1. З14..5 (088.8) Дата опубликовамия описания 1511,80 (72) Автор иэобретемия

Ю. С. Игольников (71) Заявитель (5 4 ) ТРЕХФАЗНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПОСТОЯННОЕ

1 2

Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти при менение в качестве источника постоянного тока, рассчитанного на большой ток и относительно низкое вь«ходное напряжение.

Широко известны трехфазные преобразователи. переменного напряження в постоянное, в которых для увеличения длительности проводимости вентилей до 120 зл. град и улучшения коэффициента формы кривой тока, протекающего через диоды и вторичные обмотки трансформатора, применена схема две обратные звезды с t5 уравнительным реактором 111 .

Недостатком таких преобразователей является необходимость введения уравнительного реактора, что создает неустойчивую работу при несим» . 20 метрии управляющих импульсов. Кроме того, амплитуда тока через диод равна лишь «д/

Нз вестен также трехфаэ ный преоб- 25, разователь переменного напряжения в постоянное, являющийся прототипом данного изобретенйя и содержащий .собранный по мостовой схеме управляеьх«й выпрямитель, выход которого 30 зашунтирован сглаживающим дросселем, и трансформатор, к трехфаэной первичной обмотке которого подключен вход управляемого выпрямителя, а вторичные обмотки соединены в звезду, нулевая точка которой подключе-: на к одному выходному выводу, а каждый из ее концов через диод подключен к другому выходному вывоДу (2«). Такая форма тока не является еще оптимальной.

Недостатком такого преобразователя является то, что амплитуда тока через диод и вторичные обмотк»:. также составляет лишь Qd 5 при длительности 120 зл.град. Такая формЮ тока не является ewe оптимальнойд в связи с чем и силовой трансформа тор имеет существенную габар»тную мощность. целью изобретения является улучшение энергетических показателей преобразователя. укаэанная цель достигается тем, что в трехфазный. преобразователь переменного напряжения в.постоянное, содержащий собранный по мостовой схеме управляемый выпрямитель, выход к зторого зашунтирован сглажи780119 вающим дросселем, и трансформатор, к трехфазной первичной обмотке которого подключен вход управляемого выпрямителя, а вторичные обмотки соедсинены в звезду, нулевая точка которой подключена к одному выходному выводу, а каждый из ее концов через диод подключен к другому

" выходному выводу, введена дополнительная трехфаэная группа обмоток, соединенная с укаэанной первичной обмоткой транс- 10 форматора по схеме зигзаг, причем каждый из свободных концов дополнительной группы обмоток подключен к входу управляемого выпрямителя, выполненного по двенадцатиплечевой мос- )5 товой схеме.

Кроме того, с целью уменьшения тока намагничивания, трансформатор выполнен групповым.

На фиг. 1 а-в представлена схема преобразователя и варианты выполнения| . магнитопроводов трансформаторау на фиг. 2 а-к — диаграммы линейных напряжений на первичной обмотке трансформатора, анодные токи i через тиристоры, фазные.токи через основную и дополнительную iA обмотки, токи через неуправляемые диоды (if7 - go )-го ."

Схема 1а содержит трехфазный трансформатор 1 с двумя группами первичных обмоток 2, соединенных в зигзаг, 30

-и вторичнымИ обмотками 3, которые соединены в шестифазную звезду. Зажиьы А, В„, Q, и Х, У, 2,, дополнительной вторичной обмотки подклю-чены ко входу управляемого двенад- 3$ цатиплечего моста на .тиристорах 4-15;

К выходу этога моста подключается сглаживающий дроссель 16. Вторичные обмотки 3 соединены с диодами 17-22.

Нагрузка 23 подключена к нулевой точ- 4р ке звезды и общей точке соединения катодов (анодов) диодов. Принцип работы схемы рассматривается в случае, когда магнитопровод трансформатора выполнен трехстержневым в соответствии с фиг. 1б. 45

Начиная с момента времени t<,ток проводит фаза A и продолжающая работу .фаза В. При этом цепь прохождения тока будет следующая: фаза A питающей 5() сети, задим Х первой группы первичной обмотки, тиристор 8, сглаживающий: дроссель 16, тиристор 12, фазы С1,2 .: и УВ. В соответствии с таким протека-! нием тока на вторичной стороне будут проводить диоды 18, 20 и. 22(фиг. 2д, ж, к), поскольку для каждой пары первичной и вторичной обмоток, расположенных на одном стержне, соблюдается равенство ампервитков (w +4

В момент времени с происходит коммутация тока с фазы В на фазу С, поэтому в этот момент должны быть одновременно включены тиристоры 5 и 13. При этом ток будет проходить по цепи: за- 65 жим А питающей сети, фаза АХ, фаза

У В, тиристор 5 сглаживающий дроссель 16, тиристор 13, фаза ZC. Bo вторичных обмотках ток будет проходить через фазу х, диод 20, фазу с и диод

19, фазу в и диод 18. В момент времени происходит. коммутация тока с фазы A на Фазу В, для чего включаются тиристоры 9 и 10. Цепь протекания тока после включения тиристоров

9 и 10 будет: фаза Ву, тиристор 9> сглаживающий дроссель 16, тиристор 10, фаза А Х „ фаза 2С. Йа вторичной стороне ток будет проводить: фаза Х и диод 20, фаза У и диод 21, фаза .

С и диод 19. В дальнейшем коммутация тока тиристорами происходит в соответствии с диаграммой фиг.2б. При этом диаграммы токов через диоды 17-22 и связанные с ниро обмотками пред- у ставлены на фиг. 2д-к. Как видно иэ этих диаграмм, среднее значение тока . нагрузки )й в любой внекоммутационный момент времени делится между треся одновременно проводящими фазами вторичных обмоток и связанными с ними диЬдами. Следовательно, амплитуда тока через неуправляемый вентиль будет равна, — .Длительность npoJd

Ъ хождения тока через диоды и обмотки равна половине периода, а среднее значение тока через вентиль равно!

И с Ь

Таким .образом, коэффицнент формы анодного тока через диод при амплитуде тока, равной, — . и длительности Т/2 буЯ

Ь дет лучше пб сравнению с известным преобразователем, в котором длительность равна ф и амплитуда ф

Амплитуда тока через фазы" первичной обмоткй равна, Где К вЂ” ко

Ы, bk эффициент трансформации основной или дополнительной группы первичных обмоток по бтношению к вторичным. Длительность положительной полуволны тока первичных обмоток для каждой основной и дополнительной группы обмоток соответственно равна Т/3 (фиг. 2в )и T/6 (фиг. 2г).

Таким образом, габаритная мощность трансформатора предложенного устройства меньше, чем у известного преобразователя, в котором она равна

1,26 Р4, Кривая выходного напряжения на нагрузке 13 соОтветствует шестипульсному режиму выпрямления в общем случае с углом регулирования М

В связи с тем, что выполнение nepsora закона Кирхгофа для магнитной цепи по фиг. 1б трансформатора требует замыкания части магнитного потока по воздуху и увеличения намагничивас

780119 ющего тока, цепесообразно выполнить магнитную систему в виде трех групп в соответствии с фиг, 1в.

Формула изобретения

1. Трехфазный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий собранный по мостовой схеме управляемый выпрямитель, выход которого зашунтирован сглаживающим tO дросселем, и трансформатор, к трех- фазной первичной обмотке которого подключен вход управляемого выпрямителя, а вторичные обмотки соединены в звезду нулевая точка которой подключена к одному выходному выводу, а каждый нз ее концов через диод подключен к другому выходному выводу, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, введена дополнительная трехфазная группа обмоток, соединенная с указанйой первичной обмоткой трансформатора по схеме зигзаг, причем каждый из свободных концов дополнительной группы обмоток подключен к входу управляемого выпрямителя, выполненного по двенадцатиплечевой мостовой схеме.

2. Трехфазный преобразователь переменного напряжения в постоянное поп. 1. отличающийся ° тем, что с целью уменьшения тока намагничивания, трансформатор выполнен групповым.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Каганов И. Л. Электронные и ионные преобразователи, ч. JN Госэнергоиздат, 1956.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2460404/24-07, кл. Н 02 М 7/12, 1977 (прототип).

780119 . 2

Составитель Л. Устинкина

Редактор Г. Прусова Техред Л. Гавриле@ко Корректор Г. Наэарова

Закаэ 9338/20 Тираж 783 Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент r. Ужгород, ул. Проектная,