Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1983 года по МПК H02M7/08 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источник питания постоянного тока преимущественно при наличии двух источников преобразуемых Переменных ЭДС, сдвинутых по фазе ортогонально относительно друг друга, а также при обеспечении сравнительно повышенной кратнос ти частоты пульсации выходного напряжения посредством минимально возможного (равного двум) числа однофазных трансформаторов. Известен прербразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий два одао фазных трансформатора, щесть вентилей и чет ре вторичные обмотки, подключенные к венти лям, при этом средние точки двух обмоток разных трансформаторов соединены, образуя выходной вывод 1. Недостаток устройства - его конструктивная сложность, высокие массогабаритные пока затели. Наиболее близким по технической сущност к предлагаемому является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий два однофазных трансформатора, первичные обмотки которых связаны с входными выводами и соединены по схеме, обеспечивающей сдвиг фаз на 90 эл. град., две вторичные обмотки каждого трансформатора выполнены со средней точкой, средние точки вторичных обмоток разных трансформаторов попарно объединены, к выводам обеих вторичных обмотОк одного трансформатора и к двум разноименным выводам двух вторичных обмоток другого трансформатора подключены анодами щесть вентилей, объединенные катоды которых образуют первый выходной вывод, а второй выходной вывод образован свободными объединенными выводами вторичных обмоток другого трансформатора 2. Недостатком известного устройства являют ся его высокие массогабаритные показатели. Цель изобретения - уменьщение массогабаритных показателей. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем два однофазных трансформатора и щесть вентилей, при этом первичные обмотки трансформаторов связаны с входными вьгаодами и соединены по схеме, обеспечивающей сдвиг фаз на 90 эл. град., вторичную обмотку первого трансформатора, состоящз о из двух частей, каждая из которых выполнена со средней точкой, вторичную обмотку второго трансформатора, вьшолненную со средней точкой, причем последняя соединена со средней точкой одной части вторичной обмотки первого трансформатора, одна пара вентилей объединена одноименными электрода ми. а соответствующие одноименные электро722ды остальных четырех вентилей подключены к вьгеодам вторичной обмотки второго трансформатора и к двум разноименным выводам обеих частей вторичной обмотки первого трансформатора, противоположные электроды указанных четырех вентилей объединены и образуют первый выходной вывод, средняя точка другой части вторичной обмотки первого трансформатора соединена со средней точкой вторичной обмотки второго трансформатора, каждый вентиль указанной пары вентилей включен д обратном направлении по отнощению к остальным четырем вентилям и подключен к соот-; ветствующим„свободным выводам обеих частей вторичной обмотки первого трансформатора, а объединенные противоположные электроды этой пары вентилей образуют второй выходной вывод. На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устрайства, формирование фазосдвинутых {фс.| ЭДС в котором осуществлено посредством вторичных обмоток двух однофазных трансформаторов (первичные обмотки для простоты не показаны); на фиг. 2 - векторная диаграмма формирования токообразующих ЭДС 5л, (ш 1-6), под действием которых через нагрузку протекает постоянный ток, а их огибающая образует выходное напряжение. Устройство (фиг. 1) содержит щесть вентилей 1-6, объединенные электроды четырех вентилей 2, 3, 5 и 6 образуют первый выходной вывод 7 преобразователя. Второй выходной вывод 8 соединен с общей точкой 9 объединенных электродов вентилей 1 и 4 и с нагрузкой 10. Вентили 2, 3, 5 и 6 имеют одинаковое, а вентили I и 4 - противоположное им направление включения, причем все вентили своими свободными электродами соединены с выводами втори1шой обмотки 11 второго трансформатора и двух частей 12 и 13 вторичной обмотки 14 первого трансформатора. Средние точки 15-17 частей 12 и 13 и обмотки И объединены между собой, а фазы фс. ЭДС обмоток 11 и 14 сдвинуты ортогонально относительно одна другой. Преобразователь работает следующим обраПусть в данный момент наибольшее положительное значение имеет фс. ЭДС обмотки 14. Тогда в соответствии с указанным направлекием (фиг. 1) включения исходных фс. ЭДС обмоток 11 и 14 открываются вентили 1 и 2, и под действием части 12 фс. ЭДС обмотки 14 через нагрузку 10 протекает ток. При этом контур токопрохождения содержит следующие элементы: часть 12 - вентиль 2 - вывод 7 нагрузка 10 - вывод 8 - точка 9 - вентиль 1. Вектор 5 первой токообразующей ЭДС равен по модулю амплитуде Sg первой час1М 12 первой фс. ЭДС обмотки 14 ( на фиг. 2 показав в фазовой плоскости в виде суммы двух векторов). Через некоторое время наибольшее значение принимает токообразующая ЭД S2 i ее вектор также равен сумме векторов ( фиг. 2). При зтом открьшается вентиль 3, а вентиль 2 зак{н 1вается. Ток нагрузки 10 протекает по следующему контуру: вентиль 1 - точка 15 - точка 17 - вентиль 3 - вывод 7 - нагрузка 10 - вывод 8 - точка 9. Если модуль вектора токообразующей ЭДС S , формируемой на части 12 первой фс. ЭД обмотки 14, принять за единицу, то при значении амплитуды SQ второй фс. ЭДС обмотки 11, равном ЧЗ. угол S в фазовой плоскости между векторами токообразуюших ЭДС S. и S составит 60 а модули этих ЭДС будут равны между собой (равны единице Аналогичным образом формируются остальные токообразуювдие ЭДС 8д , векторы которых показаны на фиг. 2. Общее число этих ЭДС S., , определяющее кратность П частоты пульсации выходного напряжения по отношению к частоте преобразуемых ЭДС, равно шести. Таким образом, положительиое свойство прототипа (П б) сохранено в предлагаемом устройстве, которое, однако, достигнуто более простым путем - при наличии лиш одной, t (как в прототипе) вторичных обмоток BTOporo.трансформатора, при меньшем числе кх/ витков. Экономия в витках вторичных обмоток при одинаковом числе первичных составляет 1,73С}(, (где со а - некоторое базовое число витков с амплитудой напряжения на них, равной амплитуде напряжения на нагрузке). Этим обеспечивается упрощение, снижень масса, объем и стоимость иа единицы процентов. Повышена также технологичность изготовь ления второго трансформатора, упрощен монтаж и снижены зксплуатационные расходы за счет .повышения надехлюсти.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий два однофазных трансформатора и шесть вентилей, при этом первичные обмотки трансформаторов связаны с входными выводами и соединены по схеме, обеспечивающей сдвиг фаз на 90 эл. град., вторичную обмотку первого трансформатора, состоящую из двух частей, каждая из которых выполнена со средней точ кой, вторичную обмотку второго трансформатора, выполненную со средней точкой, причем последняя соединена со средней точкой одной части вторичной обмотки первого трансформатора, одна пара вентилей объединена одноимен ными электродами,, а соответствующие одноименные электроды остальных четырех вентилей подключены к выводам вторичной обмотки второго трансформатора и к двум paзнoи feнным выводам обеих частей вторичной обмотки первого трансформатора, противоположньсе электроды указанных четырех вентилей объединены и образуют первый выходной вывод, отличающийся тем, что, с целью уменьщеиия массогабаритных показателей, средняя точка другой вторичнЫс обмотки первого трансформатора соединена to средней точкой вторичмЫ) обмотки второго трансформатора, каждый вентиль указанной пары вентилей подключен в обратном направлении по отношению к остальным четырем (Л вентилям и подключен к соответствующим свободным выводам обеих частей вторичной обмотки первого трансф991| т«|{И(. t объединенные противоположные электроды этой пары вентилей образуют второй выходной вывод. 9 эо ю ю