Трехфазный преобразователь переменного напряжения в импульсное Советский патент 1984 года по МПК H02M9/06 

/г,

6

//

/

1. 1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника питания, например при электроэрозионно-химической обработке материалов,

Известны источники питания для электрозрозионно-химической обработки, выполненные на основе управляемo o мостового трехфазного выпрямителя, установленного на вторичной стороне силового трансформатора. При работе данной схемы управляемого выпрямителя в режиме прерывистых токов на нагрузке формируются импульсы напряжения частотой 300; 150; 75,5 и т.д. Гц l .

Недостатки этих источников - за-, тягивание переднего фронта импульса напряжения вследствие большой инерционности силовых тиристоров и значительной величины индуктивности рассеяния обмоток силового трансформатора, увеличение внутреннего сопротивления источника питания, кроме того, большая величина падения напря жения на тиристорах вьшуждает устанавливать регулирующее устройство (тиристорный коммутатор) на первичной стороне силового трансформатора;

Наиболее .близким к предлагаемому является трехфазный преобразователь .переменного напряжения в импульсное, содержащий силовой трансформатор с трехфазной первичной обмоткой и трехфазной вторичной обмоткой, соединенной в звезду, концы которой соединены с входом трехфазного выпрямительного моста,вькод которого через ограничивающий резистор подключен к вы годнымвьгоодам,коммутирующее устройст iBO и входные вьшоды для подключения исЧочника питающего напряжения {2J .

В известном преобразователе комму тирующее устройство выполнено на базе неполностью управляемого мостового многофазного вьшрямителя.

При работе трехфазного трансформатора с коммутирующим устройством на первичной стороне в режиме прерывистых токов необходимо выдерживать условия оптимального включения, устраняющие вынужденное,намагничивание стержней. Это и определяет область рабочих частот нагрузочных импульсов, равную 150, 75,5 и т.д. Гц. Верхний предел генерируемых частот ограничен частотой 150 Гц.

.632

Цель Изобретения - расширение области выходных частот за счет устранения вынужденного намагничивания сердечника силового трансформатора.

Поставленная цель достигается тем, что в трехфазном преобразователе переменного напряжения в импульсное, содержащем силовой трансформатор с трехфазной первичной обмоткой и трехфазной вторичной обмоткой, соединенной в звезду, концы которой соединены с входом трехфазного выпрямительного моста, выход которого через,ограничивающий резистор подключен к выходным выводам, коммутирующее устройство и входные выводы для подключения источника питающего напряжения, коммутирующее устройство вьшолнено в виде трех управляемых однофазных мостовых выпрямителей, соединенных по входу в -треугольник, вершины которого соединены с входными выводами, а выход каждого из выпрямителей соединен с соответствующей фазой первичной обмотки силового-трансформатора.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема трехфазного преобразователя переменного напряжения в импульсное ; на фиг. 2 - диаграмма изменения сетевого многофазного питания; на .фиг. 3 - последовательность подключения обмоток силового трансформатора и диаграмм магнитного состояния стержней силового трансформатора; на фиг. 4 - форма нагрузочных импульсов.

Преобразователь содержит коммутирующее устройство 1, выполненное в виде отдельных однофазных полностью управляемых мостовых выпрямителей 2-4, входы которых соединены треугольником и подключены к входным выводам для подключения источника многофазного сетевого питания 5. К выходам выпрямителей 2-4 подключены первичные обмотки силового трансформатора 6, в то время, как его вторичные обмотки через многофазный мodтoвoй выпрями тель 7 и режимное сопротивление 8 . подключены к нагрузке 9.

Трехфазный преобразователь, переменного напряжения в импульсное работает следующим образом.

На вход коммутирзлющего устройства подается трехфазное силовое напряжение (фиг. 2). Подачей отпираюих импульсов на тиристоры управляеого моста 4 прикладывается межфазное напряжение к первичной обмотке трансформатора 6, находящейся на третьем стержне 10. Величина прикладьюаемого. напряжения Uj- определяется углом регулирования об , т.е. временем задержки.отпирания тиристоров по отношению к началуположительной полуволны (120 180 ). Напряжение вторичной обмотки третьего стержня трансформатора 6 через выпрямители 7 и режимное, сопротивление 8 прикладывается к нагрузке - межэлектрод ному промежутку. Следующий нагрузочный импульс формируется подачей отпирающих импульсов на тиристоры управляемого моста 3, которые а.ткры. Обмотки стержня 10 Обмотки стержня 11 Обмотки стержня 12 Обмотки стержня 10 Обмотки стержня 11 Обмотки стержня 12 В результате в нагрузке формирует ся последовательность импульсов час тотой 300 Гц, величина и скважность |Которых определяется углом регз лирования (т.е. временем задержки отпирания тиристоров управляемых мостов). При указанной последовательности подключения первичных обмоток магнит ное состояние стержней трансформатор соответствует диаграмме -на фиг. 3. Например, после формирования первого нагрузочного импульса (работает ртержень 10) магнитный поток в , стержнях 12 и 11 направлен вверх; . после формирования второго нагрузоч ного импульса в работу вступает сте жень 11 при намагничивающем потоке направленном встречно остат ному.

А.в,с

Фиг. 2 634 ваются с некоторой задержкой к началу положительного полупериода межфазного напрязкения U(. (угол регулирования ОС ) . При этом в нагрузке формируется импульс напряжения формы, указанной на фиг. 4 (работает второй стержень 11). Подачей отпирающих импульсов на тиристоры управляемого моста 2 (работает первый стержень 12) формируется следующий нагрузочный импульс. Подключение первичных обмоток трехфазного трансформатора под межфазное напряжение (фиг. 3) осуще- ствляют следующим образом: 4 напряжение УСЛ 3 напряжениеUgc 2 напряжение и д 4 напряжение и дс 3 напряжение Upc 2 напряжение Ugu При этом условие оптимального включения многофазного трансформатора, устраняющее вынужденное подмагничивание стержней, вьшолняется на частоте 300 Гц и область рабочих нарузочных импульсов определяется выражением, -f.. V20n , где Тц - период следования; п - О, 1, 2 и т.д. При выполнении коммутирующего устройства в виде однофазных мостовых управляемых выпрямителей с подключением к их выходам первичньк обмоток возможно оптимальное подключение многофазного трансформатора на частоте 300 Гц. Это существенно расширяет область рабочих частот (верхний предел увеличивается вдвое) и позволяет использовать источники данного класса при выполнение чистовых и доводочных операций.

tfffk

фиг. 3

ТР,ЕХФАЗНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В И ШУЛЬСНрЕ, содержащий силовой трансформатор с трехфазной первичной обмоткой и треху})азной вторичной обмоткой, соединенной в звезду, концы которой соединены со входом трехфазного вьптрямительного моста, выход которого через ограничивающий резистор подключен )к |выходным вьшодам, коммутирующее устройство и входные вьюоды для подключения источника питающего напряжения, отличающий ся тем, что, с целью расширения области выходных частот за счет устранения вынужденного намагничивания сердечника силового трансформатора, коммутирующее устройство выполнено в виде трех управляемых однофазных мостовых выпрямителей, соединенных по входу в треугольник, вершины которого соединены с входными вью одами, а выход каждого из выпрямителей соединен с соответствующей фазой первичной (Л обмотки силового трансформатора.

Фи&.