Мостовой преобразователь напряжений Советский патент 1987 года по МПК H02M7/162 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть ис - пользовано в качестве неуправляемого или управляемого вторичного источника электропитания (ВИЛ) ностоянного напряжения.

Цель изобретения - расширение области применения.

На ,фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема преобра- зователя| на фиг,2 - то же, в топо- логическоим виде;.на фиг.З - векторная диаграмма токообраззшщих ЭДС,или знакопостоянных Ъазосдвинутых импульсов 5 , ( ,u i S 1 2) 5 представляющих -собой в фазовой плоскости выходное напряжение в течение одного периода преобразуемых ЭДС, При этом на фиг.З при S |Ц указаны номера открытых в данный момент преобразовательных элементов моста, а также обозначенные на фиг , 2 крулсочками присоединительные вьгеоды между парой которых формируется наибольшая в данном интервале времени диагональная ЭДС (ДЭДС). Преобразователь по фиг.1 или 2 содержит двендацать преобразовательных элементов (ПЭ) 1-12, собранных в шес- тиячейковый вентильный мост 13, выводы 14 и 15 постоянного тока которого образуют выходные вьгооды. -К ним может быть подключена нагрузка 16.

К выводам переменного тока моста 13 подключены: вьгооды трехфазной вентильной обмотки 17 электромагнит-ного устройства (в частности, т рансформато- ра.) J причем обмотка 17 содержит в калздой из трех фаз три секции ах,

,; Ъу, cz, , первые из которых соединены в замкнутый треугольник., К отводам а , Ъ 5 первых секций подключены смежные по фазе вторые секции , , ах в прямом порядке индексной последовательности фаз 5 а к выводам а (и.тш у) , b (или z), с (ил1 1 х) первых секций, образующих вершины треугольника, подк.шочены третьи дополнительно введенные секции J,, тоже смежные по фазе даннымj но подключенные к ним в порядке обратной индексной последовательности фаз и разноименные по фазе тем двум первым секциям, что образуют данную вершину треугольника о Эти дополнительные секции (например ) совместно с трв- угошзником аЬс первых секций образуют соединение, которое при топологиа,х, С2-7..

ческом изображении в фазовой плоскости напоминает букву Р, в связи с чем такая схема соединения именуется Р- схемой.

Именно благодаря образованию нового соединения по Р-схеме созданной за счет введения дополнительных, секций, в устройстве обеспечивается дополни- 0 тельная функция (фазового сдвига j при одновременном сохранении важного свойства известного преобразователя по двенадцатикратной частоте их пульсации (), что достигается путем

5 возможного выбора соответствуюш;их чисел витков отдельных секций обмотки и частей первых секций. Эти числа витков первой секции и равных собой второй и третьей секций, а так0 витков малой части первой секции от начала до отвода могут быть установлены в каждой фазе в соотношениях ах; ( ) : (2) 3-1) -и : t а . .

5 В действующих значениях напряжения, взятых относительно среднего значения V, выходного напряжения U в режи1 1е холостого хода, это соответствует 7Г(2+УЗ)/12У2: /12 6 и:

0 ;iO,691 :0, 1069 и 0,1069:0,2138.

Устройство по фиг,1 или 2 работает следз ющим образом.

Как следует из фиг.2, общее число линейных ЭДС, формирующихся между ка25 кими-либо цвумя парами присоединительных вьшодов или5 что то же, мелс- ду любой парой линий, соединяющих обмотку 17 с мостом 13 на фиг.1, равно пятнадцати. Из них лишь шесть по ам40 плитуде больше остальных: ,

г,Ъ,,

а„, , , ,, топологическом изображении схемы по фиг.2 такие ЭДС формируются между диагонально расположенньми присоединитель45 ными выводами и именно данные.ДЭДС после их выпрямления посредством шес- тиячейкового вентилЕзНОго моста 13 формируют на его выводах 14 и 15 з.на- .копостоянное напряжение U Оно со-50 держит (фиг.З) двенадцать фазосдвину- тых импульсов S,( /11 1,12) за один период преобразуемых ЭДС.

Уровень пульсации по полному ее gg размаху, взятому относительно V, в режиме холостого хода, равен 3,45%, причем такой малый уровень достигнут без введения дополнительных фазосдви- 1 ающих и фильтрующих устройств.

В преобразователе (фиг.2 и 3) обеспечен фазовый сдвиг на 15 эл.град системы токообраззпощих ЭДС относительно системы преобразуемых ЭДС, что на фиг.2 показано, в частности, как сдвиг ДЭДС , относительно ЭДС фазной секции ах. Из сравнения амплитуды ДЭДС, равной на фиг.2 расстоянию между с, и Ь, и плитуду Ий

-. г. 2 и определяющей ам- , выходного напряжения Ug с амплитудой ЭДС на первых секциях, равной на фиг.2 стороне ах треугольника аЬс, следует, что в устройстве обеспечено соответствующее увеличение амплитуды.

В случае выполнения ПЭ 1-12 управляемыми возможно использование упрощенного алгоритма управления и системы управления в целом, поскольку сигналы управления (фиг.З) достаточно подавать в каждом jt -м интервале дискретности лишь на один из ПЭ, в частности при принятой на фиг,1 позиционной нумерации - на ПЭ 1,4,6,3, 5,8,10,7,9,12 и 2. Возможно использование широтно-импульсной модуляции, других способов.

Формула изобретения Мостовой преобразователь напряжс - ния, содержащий электромагнитное устройство, трехфазная вентильная обмотка которого разделена в каждой фазе на две секции с соотношением витков 1:(2//3-1), первые секции соединены в замкнутый треугольник и имеют

Q в каждой фазе отвод, к которому одним своим вьгоодом подключена смежная по фазе вторая секция в порядке индексной последовательности фаз, а свободные выводы вторых секций подключены

5 к Tpej из шести выводов переменного тока шестиячейкового вентильного моста, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, введена в каждой фазе третья

0 секция, которая выполнена с равным второй секции числом витков, подключена к вершине треугольника разноименным по фазе первым секциям данной вершины, причем вторая и третья

5 секции подключены к данной первой секции в разном порядке индексной последовательности фаз, а отвод первой секции выполнен от удвоенного числа витков относительно витков второй секции.

Изобретение относится к иреобра- вательной технике и может быть использовано в качестве неуправляемого или управляемого вторичного источника электропитания постоянного напряжения .. Цель изобретения - расширение области применения. Благодаря образованию нового соединения по Р-схеме, созданной за счет введения дополнительных секций , j У обеспечивается дополнительная функция фазового сдвига. В случае выполнения преобразовательных элементов 1-12 управляемыми возможно использование упрощенного алгоритма управления. 3 ил. X а а I .. у / - /я Л Л 4А V V 7 с с/ У г 2 Ц J LJllzlill о 15 СО 4 сл ьо со со Фие. 1

(pi/S.2

У7-//

ГОХ,; Я. 2} б, -)

( Y / (, -.9,2}

..,(ь,2,.7.га) 4..;)

(bgCziff mS - $б(.8)

фиг.З