Источник электроснабжения Советский патент 1987 года по МПК H02M7/162 

1 1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве эффективного источника элек троснабжения различного назначения при требованиях о беспечить высокое качество преобразования энергии, эко номичность и надежность, малые габариты, массу, стоимость,

Цель изобретения - расширение областей применения.

На фиг, 1 изображена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - векторная диаграмма токо образующих ЭДС фазовой плоскости или, что то же, векторы ( х фа- зосдвинутых знакопостоянных имнуль- сов выходного напряжения U. ((ч 1,12) поясняющие принцип действия устройства, причем для удобства и наглядности приведет также номера токопро водящих в данный момент преобразовательных элементов - вентилей и обоз начения отводов или крайних выводов вентильных обмоток, соответствующих рбразующимся между ними диагональным ЭДС.

Устройство (фиг. 1) содержит преобразовательные элементы 1-12, соеди ненные в шестиячейковый вентильный мост, выводы постоянного тока которо го образуют выходные выводы с присоединенными к ним нагрузкой 13 и схемой I4 управления в управляемых или стабилизированных реализациях устройства.

Вентильные обмотки электромагнитного аппарата (ЭМА), в частности трансформатораj разделены в каждой фазе на две секции а, а ; Ъ, Ъ ; с, с,, первые из которых соединены в замкнутый треугольник аЪс (фиг.1) и снабжены двумя отводами а , а , Ъ , b ; с , с . К основным из них (а Ъ .с ) подключены одними выводами b 1 с, а тетерофазные вторые секции в порядке прямой (фиг. Ij или обратной индексной последовательности, к другим вьшодам х y,,z вторых секций и дополнительным отводам

-и

а D С подключены вьшоды переменного тока моста.

При этом соотношение витков частей первой секции, например частей аа и а X,- поделенных основным отводом, мо- гут быть установлены каждой фазе в соотношении 1:( VS-l), частей аа и а X, поделенных дополнительным отводом, - в соотношении sin Ч : sin (60+

82292 :2

+ /), а первых (а:х) и вторых () Секций - в соотношении 2 sin(30+ 4 ): : (2( 1-1/V3) .sin( 15° - ) или в дёйствующих значениях напряжения на этих 5 -частях относительно среднего значения VQ выходного напряжения в режиме холостого хода (ХХ) соответственно в соотношениях (Л (1+1/{3)/6).sin(30+ + Ч ):(Г/3/9)з1п(30°+) iO,8259sin(30+

Ш + Ч ):0,6046 sin(30%4); (П( 1 + 1/«/SJ/e)- ,з1пЧ (Г(1 + )/6)з1п(60° + Ч ) И -

Й0,8259 sin4 : 0,8259 sin( м);

(jr( f3+i )/6)sin(30°-i- ) :()sin(,15°- - Ч-) ;i 1 ,43 sin(30%4 ) :0,4275sin(l5°- J5 -4) где Ч- угол сдвига диагональной ЭДС, образованной между допош ительными отводами, например отводами а с , относительно смежной с ней ЭДС первой секции - Q к или, что то. же

20 |угол между двумя линиями, проходящи- 1ми в фазовой плоскости через центр .треугольника ЭДС первой секции и, Соответственно, через его вершину (например, вершину q на фиг. l) и ближайший к ней отвод (а ).

При изменении угла ч от О до 15 получаем ряд решений, что по сравне30

нию с известным источником дазощим одно схемное решение, расширяет об40

ласти возможного практического при- ь еиени я предложенного устройства.

Устройство работает следующим образом.

В преобразователе формируется 35 шесть диагональных ЭДС (ДЭДС). -Следовательно, на нагрузке формируется напряжение, состоящее из 12 фаз осдви- нутых знакопостоянных импульсов SM ( - , фиг. 2), и частота переменной составляющей выходного напряжения относительно частоты преобразуемых ЭДС увеличена в 12 раз (). Коэффициент пульсации по полному размаху относительно среднего значения V обеспечен сравнительно малым (,45%), что, наряду с высоким значением П, характеризует высокое качество преобразования энергии, позволяя применять малогабаритные, компактные фильтровые устройства.

45

50

Вместе с тем, в отличие от известного источника, в котором фазовый сдвиг ДЭДС при установленных в нем признаках неизменен относительно :ЭДС обмоток, в предложенном устройстве этот сдвиг может,быть установлен различным за счет изменения угла

t/, т.е. путем изменения, например, числа витков второй секции относительно первой секции и перемещения дополнительного отвода. Наряду с вариацией угла сдвига V изменяется использование габаритной мощности, а также суммарное Число витков

W 2/3(sinf+cos4)2f3;

to, -

,464; 4,

.j(3i ( /3+l)//6)(sinM .+ cos4 ) 411(/3+1)//6;

Ti(/3+l)/2.% t 3,5; 4,3 при ч O; 15°1.

Изменение числа суммарных витков обусловлено тем, что при данном числе витков первой секции изменяется амплитуда выходного напряжения U и связанное с ней среднее его значение YQ. С ростом угла -f значения и V уменьшаются при данном значении витков первых секций, соединенных в треугольник. Напротив, при заданном напряжении нагрузки V (U ) увеличение угла Ч приводит к повышению суммарных витков вентильных обмоток. Однако при этом число витков вторых секций уменьшается и при Ч 55° оно становится равным нулю, что сокращает число отдельных частей вентильных обмоток вдвое.

Формула изобретения

1. Источник электроснабжения, содержащий электромагнитный аппарат, вентильные обмотки которого разделены в каждой фазе на две секции, первые секции фаз соединены в замкнутый треугольник и снабжены каждая основным отводом, делящим ее на малую и большую части, к которому одним выводом подключена вторая секция смежной фазы в порядке индексной последовательности фаз, другие вьгооды вторых секций подключены к первым трем выводам переменного тока шее- тиячейкового вентильного моста на преобразовательных элементах, выводы постоянного тока которого образуют выходные выводыJ отличающий- с я тем, что, с целью расширения областей применения, первые секции

O

5

0

5

0

5

0

5

снабжены в каждой фазе дополнительным отводом, присоединенным к одному из трех других вьшодов переменного тока моста, который, совместно с электромагнитным аппаратом, образует основную преобразовательную структуру.

2.Источник по П.1, о т л и ч. а- ю щ и и с я тем, что дополнительный отвод выполнен от большей либо от меньшей части первой секции.

3.Источник по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что вторые секции присоединены к первым секциям

в порядке прямой или обратной индексной последовательности фаз.

4..Источник по пп. 2 и 3, отличающийся тем, что дополнительный отвод.вьтолнен от большей части первых секций при прямой чли от меньшей ее части при обратной последовательностях фаз вторых секций относительно первых.

5.Источник ПОПП..1-4, о т л и - чающийся тем, что основной отвод делит первую секцию на малую и большую части в соотношении ( , 1):1.

6.Источник по пп. 1-5, о т л и- чающийся тем, что дополнительный отвод делит первую секцию на первую и вторую части в соотношении sin4 :sin(60°+ ч), а числа витков первой и второй секций .относятся как 2sin( 30° +4): ( 1 -1 / З) sin{ 1 5 -Ч), где . - - 7.Источник по пп.1-6, о т л и- чающийся тем, что он снабжен по крайней мере еще одной дополнительной структурой, аналогичной основной, вьгооды постоянного тока которой образуют автономные выводы либо соединены непосредственно или через дополнительные элементы параллельно либо последовательно с выходными вьшодами основной структуры.

8.Источник ,отлича- ю щ и и с я тем, что отвод, в одной

структуре вьтолнен от малой, а в другой - от большой частей первой секции.

9.Источник по п.8, отличающийся тем, что угол установлен равным 7 , 5 .

i0

v

iO 12 Z 68

-.J

i 3 5 7 g 11

Фиг.1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве эффективного источника электроснабжения различного назначения. Цель изобретения - расширение области применения. Источник содержит электромагнитный аппарат, вентильные обмотки которого разделены на две секции, соединены первыми секциями в треугольник и снабжены двумя .отводами. К одним из них присоединена смежная по фазе вторая секция, свободный вьгоод которой, а также другой отвод подключены к шестиячей- ковому вентильному мосту на преобразовательных элементах 1-12, что обеспечивает двенадцатикратную частоту пульсации при одновременно широком диапазоне фазовых сдвигов. 8 з.п. ф-лы, 2 ил. ю 00 tc N9 СО ю

i

( J (.9,г)$ -- i . f,/;V2j%/ (,fO}Sg

(C %;7,f0j$s

.З. /

r , yS5(,5,6) ,W)(X,,5,8)

Фаг.2

i

/2 J i .

c i f, г}

(,4) 3(,t,6)

.З.б) /

S5(,5,6) ,5,8)

Редактор В. Данко

Составитель Е. Мельникова.

Техред В. КадарКорректор. Л. Пилипецко

Заказ 7283/56 Тираж 661Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4