Двадцатичетырехпульсный преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1992 года по МПК H02M7/12 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может использоваться для мощных преобразовательных установок, требующих малых пульсаций выпрямленного напряжения.

Известны преобразователи, которые не обеспечивают достаточного сглаживания кривой выходного напряжения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь, составленный из двух двенадцатифазных преобразователей, собранных из трехфазных мостов, причем один содержит два моста, соединенные последовательно, а другой - соединенные параллельно и оба преобразователя через уравнительный реактор подключены к нагрузке.

Недостатком является неодинаковая загрузка вентилей преобразователя и увеличение трансформаторной мощности ввиду необходимости иметь четыре вторичные обмотки.

Цель изобретения - упрощение и улучшение массогабаритных показателей.

Поставленная цель дос гигается тем, что в двацатичетырехпульсном преобразователе переменного напряжения в постоянное содержащем входные выводы для подключения трехфазной питающей сети, выходные выводы для подключения нагрузки два трансформатора, первичные обмотки которых подключены к входным выводам и одна из них соединена в звезду, другая - в треугольник, а вторичные обмотки трансформаторов соединены в треугольник, четыре трехфазных мостовых вентильных выпрямителя и первый уравнительный реактор, средний отвод которого образует первый выходной вывод, дополнительно введены второй, третий, четвертый, пятый и шестой уравнительные реакторы, каждый из которых выполнен со средним отводом, выпрямители выполнены на управляемых вентилях, а вторичная обмотка каждого из трансфооматоров выполнена с двумя отводами на каждой стороне треугольников, образующих фазовый сдвиг относительно друг друга на 30 зл.град. причем входы первого и второго выпрямителей подключены к соответствующим отводам вторичной обмотки первого трансформатора, по выходу эти выпрямители соединены параллельно через второй и третий уравнительные реакторы, входы третьего и четвертого выпрямителей подключены к соответствующим отводам вторичной обмотки второго трансформатора, по выходу эти выпрямители соединены параллельно через четвертый и пятый уравнительные реакторы, между

средними отводами третьего и четвертого реакторов, принадлежащих к катодным группам вентилей соответствующих выпрямителей, включен шестой уравнительный

реактор, средний отвод которого образует второй выходной вывод, а между средними отводами второго и пятого реакторов, принадлежащих к анодным группам вентилей соответствующих выпрямителей, включен

первый уравнительный реактор.

На фиг. 1 представлена схема преобразователя; на фиг. 2 - диаграмма вторичных напряжений.

Преобразователь содержит первый

трансформатор 1 со схемой соединения А/Д второй трансформатор 2 со схемой соединений Д/Д , четыре управляемых мостовых вентильных выпрямителя 3, уравнительные реакторы 4, нагрузку 5 и систему 6 управления вентилями. На фиг. 2 изображены треугольники вторичных напряжений трансформаторов 1 и 2.

Преобразователь работает следующим образом.

После подачи напряжения на первичные обмотки трансформаторов 1 и 2 на их фазах вторичных обмоток, имеющих число витков w возникают напряжения, сдвинутые друг относительно друга на 30 эл.град. На

частях вторичных обмоток, подключенных к входу выпрямителей 3, напряжения оказываются сдвинутыми друг относительно друга уже на угол а 15 эл.град. Это объясняется тем, что данные напряжения

формируются не только частью обмотки своей фазы (w-wi), но и частью обмотки соседней фазы. Из фиг. 2а видно, что

а 2arc sin

V3

W1

v 1 -3 wi +3 wi 2

где w принято за единицу. В предлагаемом преобразователе, где а должен быть равен

л ,,.

j. jj 15 эл град, величина wi в долях w оказывается равной около 12%. На фиг. 2а показано построение входных напряжений мостовых выпрямителей, а на фиг. 26 - взаимное их чередование через угол и. После

0 подачи управляющих импульсов на вентили выпрямителей 3 от системы управления, на выходе их появляются выпрямленные токи, которые, равномерно распределяясь между мостами с помощью делителей, в качестве

5 которых выступают уравнительные реакторы 4, питают нагрузку 5.

Формула изобретеняя Двадцатичетырехпульсный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий входные выводы для подключения трехфазной питающей сети, выходные выводы для подключения нагрузки, два трансформатора, первичные обмотки которых подключены к входным выводам и одна из них соединена в звезду, вторая - в треугольник, а вторичные обмотки трансформаторов соединены в треугольник, четыре трехфазных мостовых вентильных выпрямителя и первый уравнительный реактор, средний отвод которого образует первый выходной вывод, отличающий- с я тем, что, с целью упрощения и улучшения массогабаритных показателей, дополнительно введены второй, третий, четвертый, пятый и шестой уравнительные реакторы, каждый из которых выполнен со средним отводом, выпрямители выполнены на управляемых вентилях, а вторичная обмотка каждого из трансформаторов выполнена с двумя отводами на каждой стороне треугольников, образующих фазовый сдвиг

а

относительно друг друга на 30 эл.град., причем входы первого и второго выпрямителей подключены к соответствующим отводам вторичной обмотки первого трансформатора, по выходу эти выпрямители соединены параллельно через второй и третий уравнительные реакторы, входы третьего и четвертого выпрямителей подключены к соответствующим отводам вторичной обмотки второго трансформатора, по выходу эти выпрямители соединены параллельно через четвертый и пятый уравнительные реакторы, между средними отводами третьего и четвертого реакторов, принадлежащих к

катодным группам вентилей соответствующих выпрямителей, включен шестой уравнительный реактор, средний отвод которого образует второй выходной вывод, а между средними отводами второго и пятого реакторов, принадлежащих к анодным группам вентилей соответствующих выпрямителей, включен первый уравнительный реактор.

W.

Изобретение может быть использовано в мощных преобразовательных установках, требующих малых пульсаций выпрямленного напряжения. Сущность изобретения: преобразователь состоит из двух трансформаторов 1, 2, четырех управляемых вентильных мостових выпрямителей 3. системы управления вентилями 6 и шести уравниА ,В тельных реакторов 4 со средними отводами Первичные обмотки трансформаторов соединены соответственно в звезду и треугольник и подключены ктрехфазной питающей сети. Вторичные обмотки каждого трансформатора соединены в треугольник с двумя отводами на каждой еГо стороне и подключены к соответствующим парам выпрямителей, соединенных по выходу параллельно через соответствующую пару реакторов, средние отводы которых через другую пару уравнительных реакторов соединены с выходными- выводами для подключения нагрузки. Указанное выполнение преобразователя обеспечивает подзчу напряжений на выпрямители со сдвигом на 15 эл.град. При этом реакторы 4 выполняют роль делителей тока. В результате токи между мостами распределяются равномерно, что позволяет упростить и улучшить массогабаритные показатели преобразователя. 2 ил. I I si SO