Мостовой преобразователь трехфазного напряжения Советский патент 1991 года по МПК H02M7/162 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичного источника электропитания мостового типа, преимущественно, для потребителей средневольтных напряжений постоянного тока с некратной трем частотной кратностью его пульсаций при наличии трех фаз переменного напряжения электромагнитного аппарата.

Цель изобретения - уменьшение сум- мерного числа витков вентильной обмотки и экономия материалов.

На фиг.1 изображена принципиальная электрическая схема мостового преобразователя трехфазного напряжения в посто- янное с некратной трем частотной кратностью его пульсации; на фиг.2 - то же, при изображении соединенных секций вентильной обмотки (ВО) электромагнитного аппарата (ЭМА) в топологическом, а пятия- чейкового вентильного моста - в блочном виде.

Преобразователь содержит десять преобразовательных элементов (ПЭ) 1-10, образующих согласно соединенными их парами пять ячеек моста 11. Его выводы 12 и 13 постоянного тока образуют выходные выводы (+,-). К ним может быть подключена нагрузка 14. Преобразователь содержит также ЭМА 15, трехфазная вентильная об- мотка которого имеет в первой фазе основную (aixt) и дополнительную (32x2), а во второй и третьей фазах - по две неравные секции eiyi, В2У2 и cizi, C2Z2. При этом равные между собой первые секции aixi, Biyi, cizi всех трех фаз ВО ЭМА снабжены каждая отводом ai, BI, c i и соединены согласно последовательно, технологически образуя правильный замкнутый треугольник aiBici (см.фиг.2). К отводам ai , B I секций aixi, Biyi первой и второй фаз присоединены встречно смежные по фазе вторые секции В2У2, C2Z2 второй и третьей фаз, выводы у2, Z2 которых подключены к двум из пяти выводов переменного тока пятиячейкового моста 11. Кро- ме того, к отводу cS первой секции cizi третьей фазы присоединена дополнительно введенная секция а2Х2 первой фазы, вывод Х2 которой, а также выводы ci, zi первой секции cizi третьей фазы подключе- ны к трем остальным выводам переменного тока моста 11. При этом числа витков любой из первых секций (например, aixi) и равных между Собой вторых секций В2У2. C2Z2 второй и третьей фаз, а также дополнительной сек- ции 32X2 первой фазы могут быть установлены в соотношениях 1:0,1484:0,4195, а отводы ai, si, c i первых секций aixi, Biyi, cizi первой, второй и третьей фаз делят каждую из этих секций на две части a ixi, aia i:

Biyi, biB i; ciizi, cici в соотношениях 0.5303:0,4697, 0,3213:0,6797, 0,2903:0,7097 соответственно, при отсчете этих частей от одноименных выводов xi.yi.z указанных первых секций. В действующих значениях напряжения на данных секциях и их частях относительно среднего значения V0 выходного напряжения в режиме.XX приведенные соотношения преобразуются, соответственно, к виду 0,7189 : 0,1067:0,3025:0,3813:0,3376:0,231:0,4879: 0,2087:0,5102.

Преобразователь работает следующим образом.

Как следует из фиг.2, из десяти линейных ЭДС, формирующихся между любыми двумя линиями, соединяющими ВО с мостом 11, при любой возможной их комбинации, лишь пять ЭДС имеют наибольшие значения. Они формируются между парами

ВЫВОДОВ Z2, Х2, Z1, C1I Х2.У2 C1,Z2 И У2, Z1.

Векторы этих ЭДС на их топологическом изображении в фазовой плоскости (см.фиг.2) соединяют указанные выводы по диагоналям изображенной фигуры и образуют правильную пятиугольную звезду. Тем самым формирующиеся на входах моста 11 диагональные ЭДС (ДЭДС) при вышеуказанных соотношениях равны между собой по амплитуде и сдвинуты по фазе последовательно на 72 эл.град. относительно друг друга. В результате после выпрямления этих ДЭДС посредством моста 11 обеспечивается на нагрузке 14 знакопостоянное напряжение U0 с десятикратной частотой и малым уровнем его переменной составляющей, равной по полному размаху около 5% относительно среднего значения V0.

Причем такой результат обеспечен при уменьшенном относительно прототипа числе витков на каждой из трех первых секций ВО ЭМА (экономия составляет около 10% в долях Uao). и при снижении (примерно на 0,157) относительном суммарном числе V t-витков ВО, а также при одинаковом числе секций во всех трех фазах против двухкратного отличия в прототипе. Все это повышает однотипность конструктивной реализации секций ВО по стержням магнитол ро во да ЭМА, способствуя оптимизации и экономии.

Формула изобретения

Мостовой преобразователь трехфазного напряжения, содержащий электромагнитный аппарат, трехфазная вентильная обмотка которого содержит в первой фазе одну, а во второй и третьих фазах - по две неравные секции, при этом равные между

собой первые секции всех фаз снабжены каждая отводом и соединены последовательно согласно, топологически образуя правильный замкнутый треугольник, к отводам секций первой и второй фаз которого присоединены встречно смежные по фазе вторые секции второй и третьей фаз, свободные выводы которых подключены к двум из пяти выводам переменного тока пяти- ячвйкового вентильного моста, выводы постоянного тока которого.образуют выходные выводы, отличающийся тем, что. с целью уменьшения суммарного числа витков вентильной обмотки и экономии материалов, к отводу первой секции третьей вентильной обмотки присоединена

0

дополнительно введенная секция первой фазы, свободный вывод которой, а также выводы первой секции третьей фазы подключены к трем остальным выводам переменного тока указанного моста, при этом числа витков любой из первых секций и равных между собой вторых секций второй и третьей фаз, а также дополнительной секции первой фазы установлены в соотношениях 1:0,1484:0,4195, а отводы первых секций первой, второй и третьей фаз делят каждую из них на две части в соотношениях 0,5303:0,4697; 0,3213:0,6787; 0,2903:0.7097 соответственно, при отсчете этих частей от одноименных выводов указанных первых секций.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичного источника электропитания мостового типа, преимущественно для потребителей средневольтного диапазона напряжений постоянного тока с некратной трем частотной кратностью его пульсации при наличии трех фаз переменного напряжения электромагнитного аппарата. Цель изобретения-уменьшение суммарного числа витков вентильной обмотки и экономия материалов. Благодаря соединению шести секций вентильной обмотки в правильный замкнутый треугольник с отводами с подключенными к ним смежных по фазе вторых секций в порядке прямой или обратной индексной последовательности фаз. а также за счет дополнительно установленных соотношениях витков секций и их частей, устройство посредством пятиячейкового вентильного моста 11 обеспечивает знакопостоянное напряжение с десятикратной частотой его пульсации 2 ил. & fe