Мостовой источник энергоснабжения Советский патент 1987 года по МПК H02M7/08 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве эффективного вторичного источника энергоснабжения при требованиях обеспечить высокое качество преобразования энергии, экономим- ность, сравнительно малые габариты, массу, стоимость.

Цель изобретения - расширение области применения.

На фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема устройства с выделенным на ней одним из |д,-х контуров токо- прохождения; на фиг. 2 - векторная диаграмма фазосдвинутых знакопостоянных импульсов 5ц выходного напряжения Uo, поясняющая в фазовой плоскости принцип дей- ствия устройства; на фиг. 3 - топологическое изображение соединения вентильных обмоток в полуправильный шестиугольник с отводами в средних точках его всех секций, что соответствует фазовому углу ф 15°.

Устройство (фиг. 1) содержит двенадцать неуправляемых или управляемых (УПЭ) преобразовательных элементов (ПЭ), в частности вентилей 1 -12, образующих шести- ячейковый вентильный .мост 13. Выводы неременного тока моста 13 подключены к отводам а , а . Ь , Ь , с . с , малых , , и больших ах, by, cz секций вентильных обмоток, соединенных в полуправильный шестиугольник с отводами (фиг. 3).

Выводы постоянного тока моста 13 об- разуют выходные выводы для подключения нагрузки 14 непосредственно или через фильтр 15 и/или токовый датчик 16, токовый сигнал которого, а также сигнал по напряжению нагрузки могут быть поданы на систему 17 управления, обеспечивающую управление ПЭ при выполнении их управ- ляемыми.

При этом числа витков малой и большой секций установлены для каждой фазы в соотношении 1:(1 + /3) или в действующих значениях UH, U( напряжения на них относительно среднего значения Vn выходного напряжения L/n (без учета потерь) в соотношении Uf. : Us п (V3 - 1 )cos( 15° --- - ф)/6д/3:лУ2соз(15° -(|)),2213X Xcos(15° -f):0,6046cos(15°-Т), a числа витков меньшей, например, а, а., а х, - и большей ,,аа частей малой и, соответственно, большой секции могут быть установле ны в каждой фазе в соотношениях sinf /sin30 -(р):1, sin(30°+9)/sin(60°-Ф):1, где некоторый фазовый угол ф может находиться в диапазоне 0°, 15°|, включая границы диапазона.

Устройство работает следующим образом.

В устройстве формируется шесть диагональных ЭДС (ДЭДС) (т 6):c1fet, b b ,, , с с, , а а.

После выпрямления этих ЭДС посредст- вом моста 13 на выходе устройства фор.ми- руется знакопостоянное напряжение UQ, переменная составляющая которого колеблется

0

5

5

0

.JQ -js

40 д 50

55

с частотой, в 12 раз больше частоты преобразуемых ЭДС (). На фиг. 2 наряду с векторами знакопостоянных фазосдвинутых импульсов Sj, указан также состав элементов в каждом |а-м контуре токопро- хождения (|д,1,12), в частности число и номера проводящих в данный момент ПЭ, и вЕзШоды секций вентильных обмоток, между которыми на протяжении данного промежутка времени образуется наибольн ая разность потенциалов. Эта разность и фор.мирует соответствуюш,ие л-е ДЭДС. Элементы первого контура токопрохождения вь делены для примера жирной линией (фиг. 1), что (в сочетании с фиг.2 и 3) упрощает понимание аналогичного образования остальных одиннадцати контуров, а также понимание принципа действия устройста в целом. В случае выполнения источника управляемым также упрощается алгоритм и система управления ПЭ, так как в соответствии с фиг.2 достаточно обеспечить подачу сигналов управления лишь на один УПЭ последовательно с интервалом дискретности на 1, 3, 4, 6, 5, 7, 8, 10, 9, И, 12 и 2-й УПЭ их порядковой нумерации (фиг.1). Управление осуществляется посредством системы 7 управления.

Формула изобретения

1.Мостовой источник энергоснабжения, содержащий электромагнитный аппарат с трехфазной вентильной об.моткой, |)азделен- ной в каждой фазе на малую и большую секции с соотношением витков I:(l + v3), все щесть секций соединены между собой последовательно, топологически образуя полуправильный шестиугольник, и два трехъя- чейковых вентильных моста, одни однопо- лярные выводы постоянного тока которых образуют первый выходной вывод, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, другие однополярные выводы постоянного тока вентильных .мостог объединены и образуют второй выходной вывод, а их выводы переменного тока подключены к соответствующему отводу, дополнительно введенному в каждую секцию вентильных обмоток, образуя основную преобразовательную структуру.

2.Источник по п. 1, отличающийся тем, что указанные отводы образованы средними точками каждой секции.

3.Источник по п. I, отличающийся тем, что указанные отводы делят малую и большую секции на части в соотношении 51пф/51п (30°- ср): 1 -.sin (30° + ф) /sin (60° - -ср):1, где О ф 15° - некоторый фазовый угол.

4.Источник по п. 3, отличающийся тем, что меньшая часть малой секции расположена справа или слева при обходе сторон шестиугольника по часовой стрелке и образует соответственно правую или левую схему соединения вентильной обмотки.

5.Источник по пп. 1-4, отличающийся тем, что введена по крайней мере одна дополнительная преобразовательная структура, выводы постоянного тока которой образуют автономные выходные выводы либо соединены параллельно или последовательно с выводами основной структуры.

6.Источник по п. 5, отличающийся тем, что в одной из структур образована правая, а в другой - левая схемы соединения вентильных обмоток.

7.Источник по п. 6, отличающийся тем, что угол ф равен 7,5°.

8.Источник по пп. -1,

отличающийся

тем, что по меньшей мере одна из секции

0

вентильной обмотки или соответствующие части их выполнены в качестве сетевой и снабжены в каждой фазе отводом или дополнительными витками, образующими входные выводы.

9. Источник по пп. 1-8, отличающийся тем, что введена система управления, обеспечивающая подачу сигналов в течение периода ЭДС последовательно на первый, третий, четвертый, щестой, пятый, седьмой, восьмой, десятый, девятый, одиннадцатый, двенадцатый и второй преобразовательные элементы вентильного моста при последовательной нумерации в порядке естественного вступления их в работу с первого по одиннадцатый в анодной и с второго по двенадцатый в катодной их группах.

В Ю 12 2 6

i 3 5 7 9 f1 Фиг.1

Изобретение относится к электроте.х- нике и может быть использовано в качестве эффективного вторичного источника энергоснабжения при необходимости обеспечения высокого качества преобразования энергии. Цель изобретения - расширение области применения. Вентильные обмотки электромагнитного аппарата соединены в нолу- правильный шестиугольник посредством двух секций, больнюй н малой, в каждой фазе. Отводы от этих секций подключены к входу переменного тока мостового выпрямителя на двенадцати преобразовательных элементах. В устройстве обеспечивается двенадцатикратная частоГа пульсаций выходного напряжения. В случае выполнения преобразователя управляемым упрощается алгоритм и система управления преобразовате,тьными элементами, т. к. достаточно обеспечить подачу сигналов управления лишь на один элемент последовательно с интервалом дискрет ности. 8 з.п.ф-лы. 3 ил. Ф со о со o

S,(cic -l,2)

(Cfb t,3,2)

Syit3b ,,S.i.) jS(a ,,6)

S(a ,a -,5,6) . Ss(a;Cf;7,6}

S7(c cf;7,8)

W 7r(f)cos((5°- f) 3}/2 V5, ,385; 3,50 i Ф11г.2

Составитель E. Мельникова

Редактор Н. БобковаТехред И. ВересКорректор Е. Рошко

Заказ 1446/51Тираж 661Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-Г1ол1 графическое иредприятне. г. Ужгород, ул. Проектная. 4