Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1986 года по МПК H02M7/17 

f

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может найти практическое применение в качестве низковольтных источников питания для гальваники, контактной сварки, заряда аккумуляторов и других потребителей постоянного напряжения.

Цепь изобретения - снижение установленной мощности.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема преобразователя; на фиг.2 (а,б,в,г,д) - диаграммы токов и напряжений, характеризующие работу преобразователя; на фиг. 3 - вариант выполнения преобразователя на симис- торах.

Фазы Q ,& , с первичной обмотки трансформатора 1 подключены своими началами к софазным входным вьшодам А,В,С преобразователя, а концами через встречно-параллельные пары тиристоров 2 и 3,4 и 5,6 и 7,8 и 9,10 и I1,12 и 13 к началам двух смежных первичной обмотки (соответственно 6 и с

и о., а и & ) .

Вторичные обмотки трансформатора 1 соединены в шестифазную звезду, нулевая точка которой образует один выходной вывод преобразователя, а свободные начала и вторичных обмоток подключены через диоды 14-19 к второму вь1ходному выводу преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

Пусть на входные выводы преобразователя подано трехфазное напряжение U ,(Jg , Uj, (фиг.2а;. Тиристоры 2-13 работают с нулевыми углами включения относительно их моментов естественной коммутации.

В момент времени i подается управляющий импульс на тиристор 2 (от системы управления преобразователем, не показанной на фиг.1) . К фазе а первичной обмотки трансформатора I прикладывается линейное напряжение идр. Черед 60 эл.град. в момент равенства мгновенных значений напряжений Уд U. подается управляющий импульс на тиристор 4, Происходит естественная коммутадая - запирание тиристора 2 и к фазе а прикладывается линейное напряжение U. .

Через следукщие 60 эл.град, управ ляющий импульс подается на тирис512632

тор 6, при отпирании которого происходит естественная коммутация - запирание тиристора 4 под разностью напряжений U,,, . Линейное напряжеА tt

5 кие Ug(, прикладывается теперь уже к Фазе 6 первичной обмотки трансформатора 1 „

Аналогичным образом поочередно через 60 эл.град. происходит работа

0 (отпирание и запирание) всех четных тиристоров 2,4,6,8,10,12. При работе четных тиристоров на фазных вторичных обмотках трансформатора й,&,с формируются положительные им15 пульсы напряжения длительностью по 120 зл.град., сдвинутые по фазе на 120 эл.град (см.фиг.2S ,Ь,г .

Нечетные тиристоры 3,5,7,9,11,13 включены встречно-параллельно чет20 ным тиристорам и поэтому работают аналогичным образом, в аналогичной последовательности, только со сдви- -гом по фазе на 180 эл.град. относительно своих парных чет йых тиристо25 ров.

При работе нечетных тиристоров к разам а ,6 , с , прикладываются аналогичные отрицательные импульсы напря, жения, сформированные из двух линейных напряжений питающей сети. Результирующие напряжения, формируемые на фазах а , g , с первичной обмотки трансформатора 1, будут представлять собой положительные и отрицательные импульсы напряжения длительностью по 120 эл.град., сдвинутые по первой гармонике на 120 эл.град. (см. фиг.2 б,g ,г) .

Поскольку в каждый момент времени работают четный и нечетный тиристоры смежных фаз (например 2 и 9 фаз а и ft) , линейное напряжение прикладывается к ним в прямом и обратном направлениях и обмотки работают параллельно .

Сформированные импульсы напряжений трансформируются на вторичные обмотки трансформатора 1, понижаются по величине и вьтрямпяются диоДами

50 14-19. При этом положительные импульсы напряжения выпрямляются соответствующими четными диодами 14,16,18, а отрицательные - нечетными диодами 15,17,19 (см.фиг.2д). За счет парал55 лельной работы (независимой) двух смежных фаз (например, а и 6) первичной обмотки трансформатора 1 происходит соответственно независимо ре35

40

45

жим выпрямления их вторичных напряже НИИ. Четные и нечетные группы диодов выпрямляют - работают в дважды трехфазном режиме по 120 эл.град. без применения уравнительного реактора, формируя на выходе шестипульсное вып рямленное напряжение,

За счет увеличения вьтрямленного напряжения с I,17U2(B схеме с урав- нительньм реактором) до 1,35(./,, про исходит снижение расчетнг: мощности трансформатора до 1,165 .

Регулирование входного напряжения обеспечивается фазовым регулированием угла включений тиристоров 2-13. При этом никаких новых требований к системе автоматического управления .не предъявляетсяJ Отличие будет зак- |лючаться только в том, что управляющие импульсы, формируемые со сдвигом по фазе на 60 эл.град., должны подаваться одновременно на один четный и один нечетный тиристор (согласно фиг. 2 б,в,г) .

Простота схемы и пониженная установленная мощность оборудования, обусловленные снижением расчетной мощности трансформатора с 1,55 Р до 1,165 за счет лучшего использования обхоток по току и напряжению и увеличением проводящего состояния диодов с 60 до 120 эл.град., обеспе

2512634

чивают преобразователю существенные преимущества по сравнению с известными преобразователями переменного напряжения в постоянное с регули- 5 рованием напряжения со стороны первичной обмотки трансформатора,Вместо встречно-параллельных пар тиристоров можно использовать симнсторы, фототиристоры, полностью управляемые

10 тиристоры (см.фиг.З).

Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий

трехфазный трехобмоточный трансформатор, фазы первичной обмотки которого подключен началами к софазным входным выводам, а концами через

встречно-параллельные пары тиристоров к началам одних смежных фаз, а вторичные обмотки соединены в шести- фазную звезду и подключены общей точкой непосредственно и свободными началами и концами через диоды к выходным вьшодам, отличающийся тем, что, с целью снижения установленной мощности, введены три дополни- тельные пары встречно-параллельных

тиристоров, которые подключены между концами фаз первичной обмоткн трансформатора и началами ее других смежных фаз.

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в качестве низковольтных источников питания.Цель изобретения - снижение у;становленной мощности. Устройство содержит трансформатор 1, первичные обмотки котойг1й рого началами подключены к входным выводам, а концами через встречно- параллельно включенные пары тиристоров 2-3, 4-5, 6-7, 8-9, 10-11,12-13 к началам двух смежных фаз первичной обмотки соответственно. Вторичные обмотки трансформатора соединены в шестифазную звезду. Нулевая точка звезды образует один..выходной вьгоод. Свободные начала и концы вторичных обмоток подключены через диоды 14-19 к второму выходному выводу. Введение тиристоров 2-13 обеспечивает лучшее использование обмоток трансформатора по току за счет параллельной работы двух смежных фаз первичной обмотки и независимого режима выпрямления их вторичных напряжений. При этом четные и нечетные группы диодов работают в дважды трехфазном режиме по 120 эл. град, без применения уравнительного реактора. Этим достигается поставленная цель. 3 ил. (Л / k Жб liV i Фы.1 -0-

Фи9.2

Фмг.

Редактор М.Бандура

Составитель Е.Мельникова Техред о.Гортвай

заказ 4423/55Тираж 631Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета coLi

по делам изобретений и открытий И3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

про водствённо-полиграфичёское предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

14

Корректор И.Муска