(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ
Изобретение относится к преобразова тельной технике и может быть использовано при многопульсном выпрямлении трехфазного переменного напряжения. Известен трехфазный выпрямитель, снабженный двумя дополнительными вторичными обмотками, соединенными в звезду так, что объединены противоположные концы обмоток по отношению к основным, а общие точки соединены с вы ходными выводами и шестью дополнительными вентилями, причем каждая фаза огн ной дополнительной вторичной обмотки трансформатора подключена к объединенным анодам (катодам) двух дополнительных вентилей, через которые она соединена с разноименными фазами второй дополнительной вторичной обмотки. Кроме того, выпрямитель снабжен уравнительным дросселем, содержащим шесть обмоток со средней точкой, их 1файнне точки соединены с анодами (катодами) вентилей, а средние точки с фазами первых основной и дополннгельвой обмоток Известен преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий трех фазный трансформатор с двумя вторичными обмотками, соединенными в звезду, общие точки которых подключены к выходным зажимам, и шесть вентилей, связывающих каждую фазу одной вторичной обмотки с двумя разноименными фазами другой, шесть дополнительных вентилей и уравнительный реактор, на магнитопроводе которого расположено шесть о&моток со средней точкой, соединенной с концом соответствующей вторичной обмотки, каждая нз которых выцолнена с отводом, при этом концы обмоток уравнительного реактора, связанные с каждой фазой первой обмотки трансформатора через вентили, включенные в обратном направлении, соединены с отводами раз-, ноименных фаз второй обмотки трансфор матора, а концы уравнительного реактора, связанных с каждой фазой второй обмотки трансформатора через вентили, включенные в прямом направле1О0ВИИ, соединены с отводами разноименных фаз первой обмотки трансформатора f2. Недостаток указанных выпрямителей низкое использование по мощности обмоток уравнительного реактора, так как они содержат двенадцать o&vioTOK, кажда КЗ которых обтекается током только одного из двенадцати вентилей. Наиболее близок к предлагаемому преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный трансформатор со вторичными обмотками, соединет ыми в две звезды, имеющие в каждой фазе N вьтодов (где N 2, 3, 4, 5,...) и подключенные общими точками к выходным выводам, 6 (IN - 1) вентилей, образующих (N-1) идентичных замкнуты цепей со встречно-последовательнь м соединением вентилей, подключенных объединенными анодами К-й цепи к К-м выводам первой вторичной обмотки (где К 1, 2, 3,...,N-1), и щесть Вентилей, объединенных по три в первую и вторую группы, подключенные анодами первой и катодами второй к N -м выводам соответстве шо первой и .второй вторичных обмоток с 31. Недостатком известного преобразователя является низкая нагрузочная способ ность вентилей по току,так как амплитуда тока вентиля равна амплитуде тока нагрузки, а уменьщение угла проводимости вентиля равного эл.град.. связанное с увеличением периодичности выпpяIvшeния m, не приводит при значительном увеличении m к существенному увеличению его нагрузочной способности по току. Использование в этой схеме многообмоточного уравнительного реактора по аналогии с Г1 так, как это показано при в , нерационально, потому что требуется 6 N обмоток уравнительно го реактора, каждая из которых обтекается током только одного из 6N вентилей. Это ухудщает использование по мощности обмоток реактора, т.е. увеличивает его габариты. Цель изобретения - повыщение коэффициеита полезного действия путем увел чения нагрузочной способности венти-
лей по току.
Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе переменного напрмжеикя в постоянное, содержащем трехфазный трансформатор со вторичными обмотками, соедвненнымв в две звезды, имекжцие в кaжjt oй фазе N выводов (гае
7 и 11; 1 и 5 соответственно, через которые связаны с выводами разноименных фаз обмотки 24 соответственно а л и вл, С2И В2И с. Выводы с, ВлИ Ып обмотки 23 соединены с началами соответствующих обмоток 29, 30 и 31 уравнительного реактора, концьт которых под54,3/4,5...), 6 (N-1) вентилей, образующих (N - 1) идентичных замкнутых цепей со встречно-последовательном соединением вентилей, подключенных объединенными анодами К-и цепи с К-м выводам первой вторичной обмотки (где К 1,2, 3..,,N - 1), и щесть вентилей, объединенных по три в первую и вторую группы, подключенные анодами первой и катодами второй - к N -м выводам соответственно первой и второй вторичных обмоток, объединенные катоды вентилей К-й цепи подключены к (N-K)-M выводам второй вторичной обмотки, а катоды вентилей первой группы и аноды вентилей второй группы - к общей точке соответственно второй и первой вторичных обмоток, при этом в рассечку между каждой общей точкой одноименных электродов вентилей и соответствующим выводом вторичной фазной обмотки включена обмотка (3N - 1)-обмоточного уравнительного реактора, при этом величина напряжения вторичной фазной обмотки между выводами К и (К-1), где К 1,2,3,... ,..,N, равна , где К - порядковый номер вывода вторичной фазной обмотки; N - количество выводов (секций)вторичной фазной обмотки; UQ- среднее значение выпрямленного напряжения. На чертеже приведена принципиальная схема преобразователя при N 3 (18пульсный выпрямитель). Преобразователь содержит вентили 1- 18 и трехфазный трансформатор 19 с первичными фазными обмотками 2О 22, соединенными в треугольник и подключенными к фазным входным выводам А, В, С. Вторичные фазные обмотки 23 и 24 соединены в две звезды с общими точками концов, между которыми включена нагрузка 26. Выводы с, в, а обмотки 23 соединены с концами соответствующих обмоток 26 - 28 уравнительного реактора, начала которых подключены к объединенным анодам вентилей 13 и 17; ключены к объединенным анодам вентилей 14 и 16; .8 и 10; 2 и 4 соответственно через которые связаны с выводами разно именных фаз обмотки 24 соответственно а и с и а.,; в и с. Выводы а, в и Ст обмотки 23 соединены с анодами вентилей 3, 9, и 15 соответственно, общая точка катодов которых подключена к концу обмотки 32 уравнительного реакто ра, а начало обмотки 32 - к обшей точк обмотки 24. Выводы а, в Bi и Cj обмотки 24 соединены с катодами вентилей 12, 18 и 6 соответственно, общая точка анодов которых подключена к концу обмотки 33 уравнительного реактора, а начало обмотки 33 - к общей точке обмотки 23 Устройство работает следующим образом. При токе JQ нагрузки чуть меньще критического значения тока не об хоЮ1МОГО для вхождения уравнительного реактора в нормальный режим работы, вентили 1-18 проводят ток нагрузки каждый в течение 20 эл.град. с очередность включения, соответствующей их нумерации При З-.Э-.р , в результате взаимоиндукци соответствующей пары обмоток 26 - 33 уравнительного реактора, угол проводимос ти каждого вентиля удваивается, т.е. ста новится равным 4О эл.град., а амплитуда тока вентиля снижается вдвое. В резуль- тате действующее значение тока вентиля уменьшается в Y2 .раза, т.е. в -п/З раза увеличивается его нагрузочная способность по току. Допустим, что все вентили выполнены управляемыми и в момент прохождения синусоиды напряжения, прикладываемого к вентилю 1, через свой максимум, на вентили 1 и 2 подаются отпирающие импульсы, и через нагрузку начинает протекать ток. В обмотках 28 и 31 уравнительного реактора наводятся ЭДС, полярности которых взаимообратны относительно анода вентиля 1 или 2, а величина вследствие явления взаимоиндукции равна полуразности мгновенных значений напряжений, прикладываемых к вентилям 1 )л 2, которые отпираются и одновременно проводят ток нагрузки по цепи: секция обмотки 23 между нейтралью и выводом а. Далее разветвляется на две равные части, Ъдна из которых протекает через обмотку 28, вентиль 1, секцию обмотки 24 между выводами в и в, а Другая - через секцию обмотки 23 между выводами а и ал, обмотку 31, вентиль 2, вывод в - обмотки 24,.затем вновь протекает по общей цепи через секцию обмотки 24 между выводом в и ее нейтралью и через нагрузку 25. Через 20 эл.град. подае1ч;я отпирак ший импульс на вентиль 3, ЭДС взаимоиндукции обмоток 31 и 32 выравнивает мгновенные значения напряжений, прикладываемых к вентилям 2 и 3, и аналогично предыдущему интервалу дискретности обеспечивает деление тока нагрузки пополам между открытыми вентилями 2 и 3 в то время, как вентиль 1 запирается. Через каждые 2О эл.град процессы noBTOpsooTCH и вентили проводят ток по два одновременно в следующей очередности: 1-2; 2-3; 3-4; 4-5; -6; 6-7; 7-8; 8-9; 9-10; 10-11; 11-12; 12-13; 13-14; 14-15 15-16: 1G-17: 17-18; 18-1. Исполвзование в качестве вентилей обычных диодов ничего не меняет в приведенной очередности, так как в каждом интервале дискретности ток нагрузки, проводит только одна пара вентилей, потещиалы анодов относительно катодов которых больше, чем у других вентилей, и равны друг другу. Дпя получения -пульсного вЫпрямления, необходимо, чтобы величина вторичной фазной обмотки между выводами К и (К-1), где K 1,2,3,.,.,N, была равна: кк-rV к-rU о зуГн °5 - где К - порядковый номер вывода вт1 ричной обмотки; N - количество выводов (секций) вторичнойфазной обмотки; UQ- среднее значение выпрямленного напряжения. Согласно этой формуле соотношение исел витков секций вторичных фазных обмоток между выводами О и 1, 1 и 2, и 3 при (18-пуяьсный выпрямилель) равно соотношению значений, прини(2к-1) аемых функцией cos равно СОЗ 10°; CDS 3OO;cOs 50°. Предлагаемое техническое решение позволяет повысить нагрузочную способ- . ость вентилей по току с помощью уравительного реакгора, содержащего на 3N+1) обмоток меньше, чем аналоги, .е. повышает кoэффIтцv eнт полезного дейтвия преобразователя. Формула изобретения Преобразоватепь переменного напряжения в постоянное, сопержаишй трекфазный трансформатор с гзгоричными об- мотками, соециненными в аве звезды, имеющие в кажшй фазе М выводов ( гае N-2,3,4,5,...), 6 (N-1) вентилей, образующих (N-1) идентичных замкнутых, цепей с встречно-последовательным соециневием вентилей, подключенных объединенными анодами К-й цепи к К-м выводам первой вторичной обмотки (гце К 1, 2, 3,.,.,N - 1), и шесть вентилей, объединенных по три в первую и вторую группы, подключенные анодами первой и катодами второй к N -м выводам соот ветственно первой и второй вторичных обмоток, отличающийся тем что, целью повыи/ения коэффициента попезного действия путем увеличения нагр зочной способности вентилей по току,, объединенные катопы вентилей К-й цепи подключены к (N -К)-м выводам второй вторичной обмотки, а катоды вентилей первой группы и аноды вентилей второй группы - к общей точке соответственно 3758 второй и первой вторичных обмоток, при этом в рассечку между каждой обшей точкой одноименных электродов вентилей и соответствующим выводом вторичной фазной обмотки включена обмотка (3N1 )-обмоточно5 0 уравнительного реактора, при этом величина напряжения вторичной фазной обмотки между выводами К и К-1, где ,2,3 ,..N , равна К-,..и„ соз%-, где К - порядковый номер вывода вторичной фазной обмотки; М количество выводов (секций) вторичной фазной обмотки; UQ- среднее значение выпрямленного напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 752680, кл. Н 02 М 7/06, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР N 744871, кл. Н О2 М 7/06, 1975. 3.Авторское свидетельство СССР № 5О4281, кл. Н 02 С 7/06, 1973.
20
22
