Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1987 года по МПК H02M7/06 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться дпя нужд электрохимии, в частности в качестве зарядного устройства аккумулятор ньк батарей и для питания электролизеров.

Цель изобретения - улучшение мас- согабаритных показателей.

На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг.2 - транспортер, аксонометрия.

Преобразователь (фиг.1) содержит транспортер 1, первичная и вторичная трехфазные обмотки 2 и 3 которого соединены в звезду. Обмотка 3 совместно с выпрямителем 4 на трех вентилях образует нулевую схеку вьтрям- ления. Дополнительная обмотка 5 началом подключена к нейтрали звезды обмотки 3, а концом образует выходной вывод ,цля подключения нагрузки 6.

Трансформатор (фиг. 2) с одержит, кроме того, магнитопровод 7, стержень 8 магнитопровода, шину 9 с нейтрали звезды обмотки 3, клеммную рейку 10 выводов обмотки 2, клеммную рейку 11 выводов обмоток 3 и 5,

Устройство работает следующим образом.

Ток вторичной обмотки 3 трансформатора создает в каждом стержне сердечника вынужденный однонаправленный поток намагничивания, величина которого

R,

Ф.

б

Fa 1

R.

(1)

где Р„

Л

намагничивающая сила вынужденного потока,Ф-;

,.,- ток вторичной обмотки трансформатора;

W - число витков вторичной обмотки; Rp - магнитное сопротивление контура.

Как видно из (1), поток Ф прямо связан с величиной I2 и через масштабный коэффициент данной схемы выпрямителя - с током нагрузки. В дополнительной обмотке 5, по которой протекает ток. нагрузки, от пульсируюРазличия между вьфажениями (2) и (3) являются только масштабными. Та- 40 КИМ образом, только одной дополнительной обмоткой 5 без дросселя в цепи нагрузки достигается требуемая степень сглаживания пульсаций выходного тока выпрямительного устройства.

Е„ (измене45

Изменяя величины W и ние Rj может быть осуществлено изменением конструктивного расположения трансформатора в шкафу), можно регулировать как степень сглаживания тО- 50 ка нагрузки, так и величину подмагни- чивания трансформатора.

Если установить R,, таким, что величина Ф равна приблизительно 0,1Ян а W, 0,2Wr,, то величина сглаживающего потока Фц наводится ЭДС„ величи- щеА ЭДС, полученной по вьфажению (2), на которой равна

составляет примерно 15% от амплитуды вторичного напряжения трансформатора, что более чем достаточно для сглаживания тока нагрузки.

d%

rWa

SILL w 3 dt 3 3

W ) ,(2) S R dt

где

„

число зитков дополнительной обмоткл 5 трансформатора. В выражении (2) первое слагаемое, полученное из выражения (1), представляет собой ЭДС взаимоиндукции, а второе слагаемое - ЭДС самоиндукции, так как полный поток вынужденного намагничивания Ф представляет сум- му потоков Ф и потока, создаваемого дополнительной обмоткой при протекании по ней тока нагрузки.

Таким образом, величина ЭДС, наводимая в дополнительной обмотке 5, 5 зависит от тока нагрузки, а частота соответствует частоте пульсации вьт- рямленного тока. Поэтому дополнительная обмотка 5 может выполнять две следующие функдаи,

0 1. Функция средства подавления переменной составляющей тока нагрузки, в качестве которого обычно используется отдельный дроссель.

Выбирают направление соединения 5 начала и конца этой обмотки так, что в контуре нагрузки ЭДС, наводимая в ней, в любой момент времени направлена встречно переменной составляющей

выпрямительного

0

выходного напряжения устройства.

Действительно, ЭДС дросселя, применяемого для сглаживания пульсации, равна:

-ЬЭ|

iiia, dt:

(3)

где - индуктивность дросселя.

Различия между вьфажениями (2) и (3) являются только масштабными. Та- 0 КИМ образом, только одной дополнительной обмоткой 5 без дросселя в цепи нагрузки достигается требуемая степень сглаживания пульсаций выходного тока выпрямительного устройства.

Е„ (измене5

Изменяя величины W и ние Rj может быть осуществлено изменением конструктивного расположения трансформатора в шкафу), можно регулировать как степень сглаживания тО- 0 ка нагрузки, так и величину подмагни- чивания трансформатора.

Если установить R,, таким, что величина Ф равна приблизительно 0,1Ян а W, 0,2Wr,, то величина сглаживающеА ЭДС, полученной по вьфажению (2),

составляет примерно 15% от амплитуды вторичного напряжения трансформатора, что более чем достаточно для сглаживания тока нагрузки.

2. Функция подавления вынужденного тока ф трансформатора.

.Если включить начало и конец дополнительной обмотки 5 трансформатора встречно то поток, наводимый в стержнях трансформатора от МДС

5

.

будет направлен встречно вынужденному потоку Ф.. и равен в каждом стержне

О

Ф 1аУд

5 3Rj,

(5)

При этом вынуткденйый поток нейтрализуется, насьщение стержней трансформатора исчезает, и габариты и массу трансформатора можно уменьшить за счет уменьшения сечения его сердечника и (или) сокращения количества витков первичных и вторичных обмоток В этом Случае число витков дополнительной обмотки W 0,333W2, т.е. относительно суммы витков трех вторичных обмоток трансформатора составляет W- 0,11Ш у. Этот способ соединения дополнительной обмотки 3

5 1

трансформатора может быть применен для вьшрямительных устройств электролизеров.

Формула изобретения

.

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий

Q трансформатор, первичная и вторичная трехфазные обмотки которого соединены в звезду, три вентиля,подключенные к свободным вьшодам вторичной обмотки и объединенными электродами образую 5 щие первый выходной вывод, дополнительную обмотку, .один вывод которой подключен к нейтрали звезды вторйч- ной обмотки, а другой образует второй выходной вывод, отличак)2Q щ и и с я тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, маг- нитопровод трансформатора выполнен с зазором для потоков вынужденного намагничивания, дополнительная обмотка

.25 охватывает все три стержня сердечника трансформатора, указанный.один ее вывод является началом, а другой - /сонцом.

J .

3Z SZ Z

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для нужд электрохимии,,в частности в качестве зарядного устройства аккумуляторных батарей и для питания электролизеров. Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей. Положительный эффект достигается за счет того, что дополнительная обмотка 5, охватывающая все три стержня сер- дачника трансформатора, началом подключена к нейтрали звезды вторичной . обмотки 3, а концом - к выходному выводу. Такое подключение позволяет использовать вьшрямитель без дополнительного сглаживающего фильтра, Кроме того, обмотка 5 при изменении подключения ее выводов выполняет функцию компенсирующей поток вынужденного намагничивания, возникающий в схеме с нулевым вьтодом.2 ил. § (Л fff ff 00 Фиг. г

Редактор H.Тупица

Составитель Е.Мельникова Техред Л.Сердюкова

Заказ 3495/55, Тираж 659 Подписное BHIWini 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

Корректор М.Шароши