Преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное Советский патент 1983 года по МПК H02M7/17 

Изобретение относится к преобразо вательной технике и может быть использовано пр,и многопульсном выпрямлении трехфазного переменного напряжения. Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное, содерж щий управляемый вентильный мост, к входу которого пoдклJ9чeнa первичная обмотка трехфазного трансформатора, а к выходу - сглах ива1ощий дроссель и неуправляемый вентильный мост, к входу которого подключена вторичная обмотка указанного трансформатора, а к выходу - нагрузка tl Этот преобразователь не обеспечивает 12-пульСного выпрямления, а форма тока, протекающего через сглаж вающий дроссель, содержит всего 6 пульсаций за период. Это препятствует снижению габаритов дросселя. Известен преобразователь трехфазного переменного напряжения е постоянное, содержащий трехфазный трансформатор с вторичными обмотками, соединенными, совместно с вентилями, по схеме двенадцатипульснОго выпрямителя , с первичными обмотками, подключенными одними выводами к фазным входным выводам,а другими - к входу управляемого вентильного моста, к вы ходу которого подключена индуктив-; ная катушка, два дополнительных управляемых вентиля, подключенных разноименными электродами к нулевому входному выводу, при этом общие точки электродов разноименных вентильных групп управляемого моста соедине ны каждая с одноименным свободным электродом одного из указанных допол нительных управляемых вентилей 2j Недостатком этого преобразователя является то, что форма тока, протекающего через сглаживающий дроссель хотя и содержит 12 пульсаций за пери од, однако по фазе пульсации этого тока, при строгой симметрии формы выпрямленного тока, отличаются по амплитуде на величину разности, равной (2-УЗ)Зу„ Kvf, где амплитуда тока нагрузки, К - коэффициент трансформации. Наличие указанной модуляции в токе дросселя отрицательно сказывается на его габаритах. Кроме того, преобразователь имеет неудовлетворительное использование по мощности трансформатора и вентилей. Известен преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный трансформатор с вторичными обмотками, соединенными, совместно с вентилями, по схеме двенадцатипульсного выпрямителя, с первичными обмотками, подключенными одними выводами к фазным выХОДНЦ1М выводам, а другими - к управляемым вентилям, образующим две разноименные группы, и дополнительные управляемые вентили, подключенные общей точкой разноименных электродов к нулевому входному выводу, кроме того, каждая общая точка электродов разноименных вентильных групп соединена с свободным электродом соответствующего дополнительного управляемого вентиля через последовательно соединенные обмотки двух двухобмоточных уравнительных реакторов, причем общие точки каходой пары обмоток объединены между собой Этот преобразователь имеет лучшее использование по мощности трансформатора и вентилей за счет включения в схему уравнительных реакторов. Однако применение последних одновременно и для сглаживания пульсаций выпрямленного тока приводит, вследствие роста сечения магнитопровода, к существенному увеличению их габаритов, а включение отдельного сглаживающего дросселя в цепь нагрузки приводит при сильноточном выпрямлении к еще большому увеличению габаритов этого дросселя. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь переменного напрях(вния в постоянное, содержащий трансформатор с вторичнши фазными обмоткамиv подключенными к выпрямителю, с первичными фазными обмотками, подключенными одними одноименными выводами к фазным входным выводам, а другими к входу трехфазного управляемого вентильного моста, общая точка катодов (анодов) которого подключена к катоду (аноду; дополнительного управляемого вентиля через уравнительный реактор, причем общая точка разноименных электродов дополнительных управляемых вентилей подключена к нулевому входному выводу С t . Недостаток известного преобразователя заключается в большом значении массогабаритных показателей из-за того, что-уравнительный реактор в нем 1 выполняет также функции сглаживающего дросселя, Целью изобретений является уменьшение массо-габаритных показателей. Эта цель достигается тем, что в преобразователе трехфазного перемен ного напряжения в постоянное , содержащем трехфазный трансформатор, начала первичных фазных обмоток которого под к/тючены к входным выводам, а концы - к входу первого трехфазного мостового выпрямителя, выполненно го на управляемых вентилях, выводы постоянного тока которого соединены с одними выводами двух уравнительных реакторов, выполнейных каждый в виде двух последовательно соединенных обмоток, причем общие точки соединения обоих реакторов связаны меж ду собой, а другие выводы реакторов подключены к разноименным электродам вентилей, свободные электроды которых объединены и подключены к нулевому входному выводу, вторичные фазные обмотки соеди 1ены в шестилучёвую звезду и подключены к второму и третьему неуправляемым трехфазным мостовым выпрямителям, соединенным параллельно по выходу, между общими точками соединения указанных уравнительных реакторов включен сглаживающий дроссель. На фиг. 1 приведенапринципиальная схема преобразователя; на фиг. 2 - вариант его возможного осуществления. Преобразователь содержит трехфазный трансформатор 1с первичными фаз ными обмотками 2-, подключенными на чалами к фазным входном выводам А,В, С, а концами - к входу первого трехфазного мостового выпрямителя на управляек||рх вентилях 5-tО, выводы постояннбго .тока которого соединены с одними выводами двух уравнительных реакторов, один из которых выполнен в виде двух последовательно соединен ных обмоток 11 и 12, а другой - в виде двух последовательно соединенны обмоток 13 и . Другие выводы указанных реакторов подключены к разноименным электродам вентилей 15 и 16, свободные электроды которых объединены и подключены к нулевому входному выводу 0. Вторичные фазные обмотки соединены в шестилучевую звезду и подключены к второму и третьему трехфазным мостовым выпрямителям на диодах 23-3+. Указанные вы094прямители соединены Нараллел но, к их выводам подключается нагрузка Сглаживающий дроссель 36 вкгяочен между общими точками соединения обмоток 11, 12и13, If. Соотношение чисел витков вторичных фазных обмоток, подключенных к разным выпрямительным мостам, равно 0,732. Устройство работает следукздим образом. В любой момент времени пёрвичнцй ток трансформатора 1 протекает через обе обмотки одного из уравнительных реакторов, например, через обмотки 11 и 12 или 13 и k и одну из обмоток другого уравнительного реактора, соответственно 13 или 11. Когда один из уравнительных реакторов обеспечивает деление протекающего через его обмотки тока на две равные части, то другой насыщается и пропускает через свою обмотку сумму этих .токов. В результате форма тока, протекаг:иего через сглаживающий дроссель 36, включенный между средними выводами обмоток уравнительных реакторов, содержит 12 симметричных-пульсаций, повторяющих форму тока на нагрузке. Очередность включения вентилей преобразователя: , 5-16-10, 5-10-15, 15-10-7, 7-10-16, 7-16-6, 7-6-15, 15-6-9, 9-6-16, 9-16-8, 9-8-15. Преобразователь (фиг. 2) содержит трехфазный трансформатор 37 с первичными фазными обмотками 38-jO , подключенными началами к фазным входным выводам А, В,.С, а концами - к входу управляемого вентильного Mocta на тиристорах 1-i6, общая точка катодов (анодов) которых через уравнительный реактор с обмотками kj и 8 (Э и 50) подключена к катоду (аноду) тиристора 51 (52), анод (катод) которого соединен с нулевым входным, выводом О через первичную обмотку 53 однофазного трансформатора 5. Вторичные фазные обмотки 55-58 обоих трансформаторов соединены концами в общую точку, а началами подключены к входу четырехфазного выпрямительного моста на вентилях 59-66, к выходу которого подключена нагрузка 67. Мехаду средними выводами обмоток i7, 18 и Э, 50 уравнительных реакторов включен сглаживающий дроссель 68. Функции сглаживающего дросселя выполняются в этой схеме аналогично приведенной на фиг. 1, причем часто5lOlM

та пульсаций дросселя также равна 12- i где f - частота сети.

Очередность включения тиристоров преобразователя: 51-1t- 1, И-44-52, s 1 1-52-46, , , З-+б-52, 1 3-52-12, , , |5-42т52, kSS2-, .

Таким образом, в преобразователе (относительно известных) уменьшение о габаритов сглаживающего дросселя реализуется за счет новой схемы его

094

включения в цепь первичного тока, при котором обеспечивается не только уменьшение пропорционально коэффициенту трансформации величины протекающего через дроссель тока (в случае низковольтного выпрямления), не только увеличение числа пульсаций этэго тока, но и симметрирование его фор.мы, т,.е. повышение вдвое частоты пульсации. Последний из указанных факторов, независимо от других, обеспечивает уменьшение габаритов дросселя.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТРЕХФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий трехфазный трансформатор, начала первичных фазных обмоток которого подключены к входным выводам. а концы - к входу первого трехфазного мостового выпрямителя, выполненного на управляемых вентилях, выводы постоянного тока которого соединены с одними выводами двух уравнительных реакторов, выполненных каждый в виде двух последовательно соединенных обмоток, причем общие точки соединения обоих реакторов связаны между собой, а другие выводы реакторов под- . ключены к разноименным электродам вентилей, свободные электроды которых объединены и подключены к нулевому входному выводу, вторичные фазные обмотки соединены в шестилучевую и подключены к второму и третьему i неуправляемым трехфазным мостовым (Л выпрямителям, соединенным параллельно по выходу, отличающийс я тем, что, с целью уменьшения массогабаритных показателей, между общими точками соединения уравнительных реакторов включен сглаживающий дроссель.

О

Фиг1