Двухфазный мостовой источник средневольтного напряжения Советский патент 1990 года по МПК H02M7/162 

8 10 f2 2 4 6

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в качестве средневольтного вторичного источника электропитания при требовании обеспечения высокой частоты пульсации выходного постоянного напряжения и одновременном использовании лишь двух фаз первичного источника питания. Цель изобретения - упрощение. Источник содержит двенадцать преобразовательных элементов (ПЭ) 1-12, собранных в шестиячейковый вентильный мост 13. Четыре секции вентильной обмотки электромагнитного аппарата 17 соединены между собой таким образом, что при выбранных соотношениях витков на выходе устройства обеспечивается преобразование переменных ЭДС в постоянное напряжение с 12-кратной частотой пульсации (П-12). Возможен упрощенный алгоритм управления ПЭ в случае исполнения источника управляемым. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

Т,

Wza«J,f55;Vtf sf20e Фиг.

к

&l

3d

11ИШ2 2 г

15

.каЗь,

31

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве среднеэрльтного вторичного источника электропитания при требовании обеспечить высокую (двенадца- тикратную) частоту пульсации выходного постоянного напряжения при одновременном использовании лишь двух фаз первичного источника питания с фазовым сдвигом преобразуемых ЭДС в 120 эл. град.

Цель изобретения - упрощение. На фиг.1 изображена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг.2 - векторная диаграмма фазо- сдвинутых импульсов 8„ ( (U Ш1 12) иллюстрирующая в фазовой плоскости принцип действия устройства при формировании выходного знакопостоянно- го напряжения U ; на - принципиальная электрическая схема устройства,, соединения секций вентильной обмотки (ВО) электромагнитного аппарата (ЭМА) изображены в топологи- ческом, а гаестиячейкового вентильного моста в блочном виде,

На фиг.2 для каждого импульса S,, указаны выводы и отводы соответствую щих секций ВО ЭМА, номера преобразовательных элементов (ПЭ) вентильного моста, участвующих в работе в данном контуре протекания тока нагрузки (,J2), а также соотно- шения витков соответствующих частей ВО и упрощенный алгоритм управления преобразовательными элементами моста в случае выполнения источника управляемым.

Преобразователь (фиг,1 и 3) содер жит ПЭ 1-12, собранные в шестиячей- ковый вентильный мост 13, выводы по- стоянного тока которого образуют выходные выводы 14 и 15, к которым подключается нагрузка 16. Источник содержит также ЭМА 17 с двухфазной ВО, разделенной в каждой фазе на две секции ах, afxf и by, b1yf. Первые секции ах, by снабжены каждая двумя отводами а , а , b , Ъ , а части a a, bb при одновременном соедине нии отводов а , Ь образуют открытый треугольник, т.е. V-схему с углом 120° (фиг.З). Вторая секция Ъ.,у, второй фазы соединена согласно с частью а х витков первой секции пер- вой фазы, а ее вторая секция а 1х , присоединена согласно к отводу Ь первой секции второй фазы.

0

1

5

5

0

5

0

774

При этом выводы а, а, Ь, у , у и отвод а подключены к выводам переменного тока указанного моста 13, а числа витков соответствующих частей секции ВО ЭМА могут быть установлены в соотношениях, указанных на фиг.2. Причем наличие моста 13 определяет область применения устройства в качестве источника электропитания нагрузки, требующей напряжения сред- невольтного диапазона, а наличие сравнительно малого числа секций (четыре) обусловливает определенную простоту.

Преобразователь работает следую- щим образом.

При наличии на ВО двух переменных ЭДС, сдвинутых по фазе на 120 эл.град относительно друг друга, устройство преобразует эти ЭДС с помощью моста 13 в знакопостоянное напряжение Uo, причем, как следует из фиг.З, источник работает по принципу трехсектор- ного формирования выходных импульсов, в связи с чем он относится к известной группе источников секторного типа (к С-схемам), а соединение секций ВО в V-схему и наличие в устройстве вентильного моста (М) дополнительно обусловливает принадлежность устройства к так называемым CVM-схемам (фиг..1) со свойственными им особенностями и эффектами.

В соответствии с диаграммой фиг о 2 выходное напряжение U0 содержит за один период преобразуемых ЭДС двенадцать знакопостоянных импульсов Sn, последовательно примыкающих друг к другу, причем амплитуды и длительности этих импульсов при указанных выше соотношениях витков одинаковы для всех двенадцати импульсов при идеализированных условиях (без учета потерь).

Относительно прототипа в 1,5 раза уменьшено число секций ВО (,5) при в 1,5 раза меньшем числе фаз ЭМА, что характеризует упрощение устройства.

При этом в случае выполнения источника управляемым возможен упрощенный алгоритм управления ПЭ моста, что показано на фиг.2„

Несмотря на обеспечение высокой (12-кратной, П 12) частоты пульсации суммарное число W витков всех четырех секций ВО, определяемое относительно базового числа витков с

515611

амплитудой напряжения выходного на- - пряжения в режиме холостого хода, составляет Р3,155, чтрв 4,732:3,155 1,5 раза меньше, чем в известном устройстве, содержащем соединение двухсекционной трехфазной ВО в пра- 1 вильную трехлучевую звезду и замкнутый треугольник.

Формула изобретения

1:(3- 1),отличающийся.

0

s 0 5

776

тем, что, с целью упрощения, первые секции в точке их соединения дополнены витками, вторая секция второй фазы присоединена согласно к свободному выводу дополнительных витков первой фазы, введенный отвод от которых, а также свободные выводы дополнительных витков и второй секции второй фазы подключены к трем остальным выводам переменного тока указанного моста,

в соотношении 1:(У5-1).

в анодной и четной нумерации от второго по двенадцатый в катодной их группах в порядке естественного открытия элементов при выборе очередного из двенадцати импульсрв выходного напряжения в качестве исходного.

. (И,2-,СГв)Л я

/ P /ff %

(ff,f2; ;

5K«rv,i; zt (oii .«rtr.«r.if|frj:

2(ауг;5,2) (,) )

1 ет.2

Yj(rft-,j,j

QVАлгоритм

s рт.Л V Г

«i

.1

.e ад« j

.

«

уг

Ч- -.X

(§,sy/W

управления:

-,i - , a -WffW,,St7,it

; ,№;j,ej

S. я :0

xI

.,/

.5.6)

VxJ

jtf,e C4 i C

.(

.x,

3V

.8 «Г

Фиг.г

f7

.З 5 .

.1

,

.x,

.5.6)

3V(«ff;7t5)