Трехфазный преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1984 года по МПК H02M7/12 

СО

00

о

со

Нзо5рете Н8 oTfioci-пся к злектро-техиике, в частиостн к преобразователы-юй технике 5 я может быть исползовано ч машинах контактной сварки.

Известен трехфазиыг: выпрямитель,, содержащий первичные обмотки,; подключенные ОД1-И-ПЧИ выводами к питающей сети„ а другими - к вершина треуголн-ика, о5раэова;и1ого управ-ляемыми вентилями5 вторичные обмотки,, подклю|--:енные к трехфазному мостовому неуправляемому выпрямителю L1.

Недостатками указанного устройства являются сложность схемы управления вентилями и н-аличие шестиэлемектного выпрямителя на вторичной стороне, что снижает его экономичность о

Наиболее близким по технической сущности к изобретени-ю является трехфазный выпрямитель, содержащий трансформатор с тремя первичньми обмотками, соедкиенньми через три управляемь х вентиля в треугольник с прямым чередованием фаз, при этом входные выводы подключены к анодам соответствующих управляемых венти:,пей а втори 1ные обмотки с подключенными к иим диодами образуют нулевую схему Вп 1фямления ( 2 ,

Недостг,тк:-; известно устройства опу:::ловпены низким использованием т:::;1исформатора к высокой потребляемс й из сети МОЩНОСТЬЮ; чтр приво,цит к кизхо: у КПД.,

Крс;.:с ТОГО; устройство имввт низкую кратность частоты пульсаций вы-прямленного напряжения; что обуслазливает его ;чевысокий козффициент ,oщнocти.

Цель изобретения - позьпцение КПД и коэффициента мощности,

Поставле/шая цель достигается тем ЧТС1 в трехфазный преобразователь не рсмеь:ного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный трансформатор с pcjifi г;-ервичкьпУ И обмотками, соеди-ненныки через три OCHOBI-ЕЪК управляе-мых вентиля в треугольник с прямьш черсдованчиен фаз, приэтом входные под:-:лючены к анодам соответ-стБующих уиравляемых вентилей, а. вторичные обмопки с подключенньми к НРЗМ диодамр; образуют нулевую схему вьrпpяления, дополнительно введен;) три управляемьЕХ вентк.-я, аноды которых 15одключен 1 к анода. соответствующих основных управ,пяемых вентилей, а катоды -- к выводам jfepB T4Hhn обмоток,

образуя схему треугольника с обратHbff-f чередованием фаз „

На фиг„ 1 представлена принципиа,пьная схема преобразователя; на фиг, 2 - временные диаграм1У1Ь фазных напряжений сети и положительных полуволп линейнък напряже ИЙ5 приложенных к первичньм обмоткам трансформатора через управляемые вентили ( с и б соответственно); на фиг. 3 - временные диаграммы фазного первичного тока и выпрямленного тока (а и 5 соответстБенно).

Преобразова,те,пь (фиг, 1) содержит трехфазный трансформатор с тремя первичными обмотками 1 -3,, подключенньп и к фазам А; В и С, питающей сети и управляемьп- вентилям 4 - 9, фаза А - к объединенным анодам вентилей А и 7, фаза В - к объединенньйанодам вентилей 5 и 8, фаза С -- к объединенньм анодам вентршей 6 и 9, При этом обмотки 1,2 и 3 с вентилями 4, 5 и 6 образуют схему треугольника с прямым чередованием фаз, а с вентилями 7, 8 и 9 - схему треугольника с обратным чередованием фаз. Вторичные обмотки 10,, 11 и 12 совместно с диодами 13, 14 и 15 образуют нулевую схему выпрямления.

Устройство работает следутощим образом .

В момент времени Т (фиг, 2) на вентиль 4 подается сигнал управлен 1Я |И он открывается приложенным к нему напряжением АВ, Вследствие зтого в обмотке И наводится ЭДС., которая открывает диод 14-5 возбуждая ток нагрузки.,

Через 30 эл. град, (точка Т , на фр5Г г, 2) напряжение АВ сравнивается с напряжением АС. и при подаче импульса на управляющий электрод венти,пя 7 он откроется и напряжение АС приложится к обмотке 3.

При згом диод 14 закроется,, а диод 15 откроется.

Через 60 э,п. град, (точка

на

фиг. 2) напряженке АС сравнивается с напряжением ВС,, соответственно при подаче управляющего сигнала откроется вентиль 5, а вентиль 7 закроется. Вентиль 5 продолжает питать первичную обмотку 3 того се стержня трансформатора. Диод 15 будет продолжать проводить ток, т.е ои бу;|,ет открыт в течение 120 эл.град. Закроется он только в точке Т,,, Kor,;ia

напряжение ВС сравняется с напряжением ВА. В этом случае откроется вентиль 8.

Вентиль 8 будет питать первичную обмотку 1 фазы А. На вторичной стороне откроется диод 13, а диод 15 закроется. Диод 13 также будет открыт в течение 120 эл.град, так как в точке Т хотя и произойдет коммутация вентилей 8 и 6 из-за того, что напряжение СА начнет превышать напряжение ВА но вентиль 6 будет питать ту же первичную обмотку 1,

Обмотки каждого стержня трансформатора работают от двух шестифазных токов (длительностью до 60 эл.град.) т.е. в течение 120 эл.град. При этом на выходе вьтрямителя образуются шестифазные пульсации и симметричное шестифазное регулирование с первично стороны.

В трех из шести моментов коммутации тока диодов 13,14 и 15 за период процесс происходит без потерь выпрямленного напряжения, что весьма существенно для сильноточных источников, применяемых, нaпpимep для машин контактной сварки.

Существенным достоинством преобразователя является снижение потребляемой мощности на 15%, так как выпрямитель становится шестифазным5 хотя конструктивно (по трансформатору и вторичной стороне) остается трехфазным) .

Шестифазное симметричное регулирование позволяет упростить схему коммутации первичных обмоток трансформатора при сохранении заданной величины пульсаций выпрямленного тока.

ТРЕХФАЗНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий трехфазный трансформатор с тремя первичными обмотками, соединенными через три основных управляемых вентиля в треугольник с прямым чередованием фаз, при этом входные выводы подключены к анодам соответствующих управляемых вентилей, а вторичные обмотки с подключенными к ним диодами, образуют нулевую схему выпрямления, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и коэффициента мощности, в него дополнительно введены три управляемых вентиля, аноды которых подключены к анодам соответствующих основных управляемых вентилей, а катоды - к выводам первичных обмоток, образуя схему треугольника, с обратным череW дованием фаз.

а

к ее в СА С8 {S f С 8 4

- У./Л

т; г. Ту Гф г Tg

фие I

/3

-3

фие.З