(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ
1
Изобретение относится к области преобразовательной техники и может найти применение в качестве источ ниКа постоянного тока с двенадцатикратной частотой пульсаций.
Известны преобразователи трехфазного напряжения в постоянное, обеспечивающие двенадцатипуЛьсный режим преобразования f 1J , f2j , f3j . Каждый из них, имея определенное достоинство, обладает и недостатков, к которым можно отнести наличие уравнительных реакторов, /большого числа отпаек от рбМотрк трансформатора, отсутсггзвия ко шенсации намагничивающих сил на стержне трансформатора.
Прототипом данного устройства яв- ляется преобразователь трёхфазйбго напряжения в постоянное, содержащий трансформатор с двумя вторичными обмотками, одна из которых соединена в звезду, а к друго1й|соединенной в треугольник, подключён выпрямитель, собранный по мостовой схеме, и две группы вентилей 4.
Недостатком такого преобразователя являемся относительно высокие потери мощности в вентилях, обусловленные тем, что во внекоммутацирнный В ПОСТОЯННОЕ
момент времени ток проводят четыре вентиля. При этом длительность протекания тока через вентиль равна 120 эл. град а амплитуда тока соот5 ветсвует току нагрузки Id.
Целью изобретения является повьшение коэффициента полезного действия преобразователя.
Указанная цель достигается тем,
10 что в преобразователе трехфазного напр1яжения В постоянное, содержащем трансформатор с двумя вторичными обмотками, одйа из которых соединена в звезду, а к другой, соединенной
5 в т| еугольник, подключен выпрямитель,
собранный по мостовой схеме, и две
группы вентилей - вторичная обмотка,
соедийенная в треугольник, в каждой
фаэё снабжена отводом, который де
20лит ее на большую и малую секции и ;соединен через соответствующий вен:тиль первой группы с общим выводом Вторичной обмотки, соединенной в звезду, каждый из свободных концов
25-которой через соответствующий вентиль второй группы соединен с общей точкой катодной группы указанного выпрямителя, причем фазные напряжения обмоток звезды и соответству-
Jo ющих (больших секций обмоток треугольника составляют ТТ/З напряжения все обмотки треугольника и являются противофазны по отношению к нему. V Преобразователь состоит из силового трансформатора (первичная обмотка на фиг. 1 не показана) со вторичными обмотками 1, соединенными в треугольник,и обмотками 2,соединенными в звезду.Выводы х,у,г обмоток 1 пбдключёныКб входу тр ехФазн6г6 мостового выпрямителя, собранного на вентилях 3-8 выход этого выпрямителя является выходом преобразователя, fc ftotlSpoSiyподключается нагрузка 9. Выводы X2, у,2 , z обмоток .2 подключены соответственно к анодам вентилей 10-12, а объединенные катоды этих вентилейподключены к выходному зажиму преобразователя, связанному сточкой соединения катодов вентилей 3-5. Нулевая точка обмоток 2, образованная соединением выводов ag. Ьп, сп, подключена к общей точке соединения катодов вентилей 13-15, а аноды этих вентилей подключены к выводам а, Ь, , с от соответствующих частей обмоток треугольника 1. Обмотки треугольника , Ь,у, через в.ентили 13-15 соединены встречно соответственно с обмотками , bj Vij Cg Zj звезды 2 , причем напряжения всех этих обмоток равны по величине и составляют fT/3 от напряжения обмотки треугольника 1 . Кривая выпрямленного напряжения на нагрузке 9 формируется симметричной двенадцатифазной системой напряжения, состоящей из двух шестифазных, сдвинутых друг относительно друга на 30 эл. град (фиг. 2). Одна шестифазна система задается полным напряжением обмоток ах, by, с z треугольника 1. Другая шестифазная система образуется в результате сложения напряжений обмоток xa , уЬ, , zc, .треугольника соответственно с напряжениями обмоток Ь у ,; и с zj, и Ь У( звезды. В моменты времени, когда напряжение на нагрузке задается обмотками ах, by, сZ, ток нагрузки проходит через вентили 3-8 в обычной трехфазной мостовой схеме.. В моменты времени, напряжение на нагрузке формируется суммой напряжения части об- мотКи треуголь ника, например а, х, и напряжения обмотка звезды 2, например, bgiyj , ток нагрузки проходит через три вентиля по цепи: зажим.aj, вентиль 15, обмотка ,, вентиль 11, нагрузка 9, вентиль 8, зазким х.
Порядок работы обмоток: ха, . Ьу, ZC, -Ь„У2 ,
ZC, zc,-ajXj, уЬ, .Xj, уБ, у
ЙуЬ, -с jZj , .CZ, ри положительном направлении напряжений в соответствии с указанными обозначениями ток будет проходить по вентилям 3-8, 15-11-8, 4-8,- 13-11-6, 4-6, 13-10-6, 5-6, 14-10-7, 5-7,14-12-7, 3-7, 15-12-8,
Вентили 6-8 проводят 120 зл. град, остальные - 60 эл. град.
В СВЯЗИ:с тем, что большая часть всех вентилей проводит в течение 60 эл.град, а в цепи прохождения тока включены два или три вентиля, в предложенном устройстве вентили имеют меньшую загрузку по току и более высокий коэффициент. по.лезного действия по сравнению с известным, в котором все вентили проводят в течение 120 эл. град, а ток всегда проходит через четыре последовательно включенных вентиля. В связи с тем, что в преобразователе одна из вторичных обмоток соединена в треугольник в устройстве достигается компенсация намагничивающих сил стержней магнитопровода трансформатора.
Для плавного регулирования напряжения все вентили заменяются тиристорами, при этом на тиристоры 6-8 управляющие импульсы подаются один раз за период питающего напряжения, а на тиристоры 3-5, 10-15 два раза с относительным сдвигом в 60 эл.град
Формула изобретения
Преобразователь трехфазного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор с двумя вторичными обмотками, одна из которых соединена в.звезду, а к другой, соединенной в треугольник, подключен выпрямитель, собранный по мостовой схеме, и две группы вентилей, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения КПД, вторичная обмотка, соединенная в треугольник, в каждой фазе снабжена отводом, который делит ее . на большую и малую секции и соединен через соответствующий вентиль первой группы с общим выводом вторичной обмотки, соединенной в звезду , каждый из свободных концов которой через соответствующий вентиль второй группы соединен с общей точкой катодной группы указанного выпрямителя, причем фазные напряжения обмоток звезды и соответствующих больших секций обмоток треугольника составляют УТ/З напряжения всей обмотки треугольника и являются противофазными по отношению к нему.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Каганов .И. Л. Электронные и ионные преобразователи, ч. 3, Госэнергоиздат, 1956.
2.Авторское свидетельство СССР № 540334, кл.Н 02 М 7/06, 1974.
3.Авторское свидетельство СССР № 504281, кл.. Н 02 -М 7/06, 1974.
4.Полупроводниковые выпрямителя. Под ред. Ф. И. .Ковалева и др. М. , . Энергия, 1967, с .107.
