Изобретение отнсюится к преобразевательной технике и может быть использовано электропитания различных объектов , Известны преобразователи перемен ного тока в постоянный, содержащие трехфазный трансформатор, вторичные обмотки которого выполнены с отводами, и N замкнутых цепей из встречно последовательно соединенных шести вен тилей (il3. Недостатком данного преобразователя является большое количество обм ток в каждой фазе трансформатора. Известен также преобразователь пе ременного тока в постоянный,.содержа,щий трехфазный трансформатор с N вто ричными обмотками, подключенными одним выводом каждой фазы к диагонали переменного тока соответствующих выпрямительных мостов, которые соединены последовательно и подключены к выходным выводам 2}. Недостатком такого преобразователя является его сложность. Цель изобретения - упрощение пре образователя.Поставленная цель достигаетсяте что при соотношении чисел витков вто pичныx обмоток, равном соотношению значений,применяемых функцией -п:(«гк.-1) 2;-я, обмотка соединена в треугольник,К-я и (N + 1 - К)-я пара обмоток об{эазуют шестилучевую звезду, причем К 1,2,3...N, а при соотнесении чисел витков вторичных обмоток, равном соотношению единицы с удвоенными значениями, принимаемыми функцией f«K - 1) cos 3N 1-я обмотка соединена в звезду я - в треугольник, а К-я и (N + 2 - К)-я пара обмоток образуют шестилучевую звезду, причем К 2,3,4...N, где К - порядковый номер обмоток. На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема 24-пульсного (N 4) преобразователя при соотношении чисел витков вторичных обмоток, равном соотношению значений принимаемых функций ТС{2К - 1) cos при-к 1,2,3,4; на фиг.2 - векторна диаграмма фазных и выпрямляемых напр зкгений вторичных обмоток трансформато ра; на фиг. 3 - принципиальная схема 18-пульсного (N 3) преобразоват ля; на фиг. 4 - векторная диаграмма фазных и выпрямляемых напряжений вто .ричиых обмоток, трансформатора, Трехфазный 24-пульсный преобразователь Состоит из силового трансфо матора (первичная обмотка не указана со вторичными обмотками 1-4, образующими попарно шестилучевую звезду . Начала а , Ц и с обмотки 1 и концы а, Ь и с обмотки 4 подключены к одному шестифазнаму вентил ному мосту f а концы а, bj и с рбмотки 2 и начала а, Ь и с обмотки 3 подключены к другому шестифазному вентильному мосту. Выходы мостов сое динены последовательно с общей нагрузкой 5, а сами мосты выполнены на вентилях 6-29. При этом для получения симметричного 24-пульсного выпрямления соотношение чисел витков вторичных обмоток 1-4 выбирается рав ным соотношению значений соответственно cos 7,5°, cos 22,S°, cos 37,5 cos 52,5°, причем, так как -„- 2,5 - дробное число, г то обMotKa, соединенная в треугольник отсутствует. Кривая 24-пульсного выпрямленного напряжения на нагрузке 5 формируется огибающей положительных полуволн выпрямляемых напряжений ; Qabi , «1 . 0,0 и т.д. (фиг. 2) . При этом вен тили работают по четыре в следу1бщей последовательности: 6-13-22-25; 615-22-25; 6-15-18-25; 6-15-18-27; 6-15-18-26; 6-15-23-26; 6-14-23-26 и т.д. согласно чередованию векторов выпрямляемых напряжений (фиг. 1 и 2) При отпирании вентилей 6-13-22-25 от прикладываемого к ним выпрямляемого напряжения Uq,, ток нагруз ки протекает по цепи: обмотка а вентили 6 и 13 - обмотки Ь, и Ь2 вентиль 22 - нагрузка 5 - вентиль 25. Через 15 эл. град., когда мгновенное значение выпря1«шяемого напряженин UQJ ,J превышает мгновенное знамение выпрямляемого напряжения вентиль 13. запирается и ток нагрузки протекает по цепи: обмотка а -вёнтили 6 и 15 - обмотки а и Ь 2. Вентиль 22 - нагрузка 5 - вен, тиль 25. Аналогично можно проследить цепь тока нагрузки и через остальные вентили. Коэффициент превышения расчетной мощности (Кпр) трансформатора (фиг. 1) равен 1,165. 24-пульсный преобразователь может быть построен и При соотношении чисел витков вторичных обмоток, р&вном соотношению единицы с удвоенными значениями, принимаеь Л ми функцией ГС(К - 1) cos при к 2,3,4. Тогда 1-я обмотка соезвезду, 3-я - в трединяется в угольник , а 2-я и 4-я образуют шестилучевую звезду, причем соотношение чисел витков вторичных обмоток 1-4 выбирается равным соотношению значений соответственно l:2cos 15 t2cos 30 :2cos 45. В этом случае 1,09. Соотношение фазных напряжений UK трех вторичных обмоток 30-32 трансформатора, подключенных одним выводом каждой фазы к зажиму переменного тока вентильных мостов, включающих вентили 33-50 ,(фиг. 3) , определяется значениями, -принимаег-ими функцией 1Е(2К - 1) где К 1,2,3, т.е. U, : U ; U cos :cos |;:cos| cos I0°:cbs 30° :cos : Тогда вторичная обмотка 30 с фазным напряжением U должна быть соединена в треугольник , а первая 31 и третья 32 вторичные обмотки с фазными напряжениями соответственно U, или что то же самое,третья и первая должны быть включены встречно,т.е. образовывать шестилучевую звезду. Следует отметить,что в общем случае величины напряжений вторичных фазных обмоток могут быть определены ,по формулам Кг(2К - 1) и.. и„- -,: (1) где UQ - среднее значение выпрямленного напряжения. Кривая 18-пульсного выпрямленного напряжения на нагрузке формируется огибающей положительных полуволн выпрямййё ых напряжений Uq о. Uqj ; UdiC,, / ( з и 4), При этом вентили работают по . четырев следующей последовательности: 36-50-46-43;36-48-46-43;36-48-46-39; 36-48-46-44; 36-48-47-44 и т.д. согласно чередованию векторов выпрямляемых напряжений. При отпирании вентилей 36-50-46-43 от прикладываемого к ним выпрямляемого напряжения . ток нагруз-. кй протекает по цепи: обмотка а вентиль 36 - нагрузка 51 - вентиль 48-обмотка ач - вентили 46 и 43 - обмотки b.. Аналогично можно проследит цепь .тока нагрузки и через остальные вентили. Таким образом, симметричное 18пульсное выпрямление формируется на выходных зажимах 18-ю векторами , выпрямленных напряжений (фиг,4},шесть из которых:. UQ -ffUc ; Ut, ; U. сдвинуты друг относительно друга на 60 эл.град. и каждое из них образовано суммой напряжений одн именных фаз вторичных обмоток 1-3 (фиг. 3), а другие двен адцать: Uoj-b JUdgc tJud. ,a2 ,a UQ располфжены попарно симметричн между первыми б-ю векторами и Кс1ждое из них образовано- разностью между ве тором линейного напряжения обмотки 3 и вектором фазного напряжения обмотки 30, одноименного с одним иё образующих это линейное напряжение фазных напряжений (например , . Ь.- Ъ2 . %ь. Uq, + Из условия симметрии следует,что векторы этих 18-ти выпрямляемых напр жений должны быть равны по амплитуде и сдвинуты по фазе друг- относительно друга на 20 эл. град. Как видно из фиг, 4, это условие может выполняться только при определенном отношении фазных напряжений вторичных обмоток 30-32. Коэффициент превыа1ения расчетной мощности трансформатора (фиг. 3) равен 1,1. Следует отметить, что в общем случае возможно соединение ©дной из вторичных обмоток как в замкнутый, так и в разомкнутый треуголыник, Причем последнее не.отражается на форме выпрямленного напряжения. При изготовлении трансформатора ввиду технологического разброса возможно отклонение от вышеуказанных соотношений в пределах эл.град., вследствие чего симметриявыпрямлени окажется несколько нарушенной. Отличительным признаком изобретения является то, что какая именно из N вторичных обмоток трехфазного 6№-пульсного (N 3,4,5,6,7,. .) прег образователя при выбранном соотношеНИИ между фазными напряжениями этих обмоток,и какую именно схему соединения образует,, т.е. .звезду или треугольник-, а в случае образова ния шестилучевой звезды какой именно парой обмоток эта звезда образована. Значительное упрощение конструкции трансформатора достигается за счет упрощения конструкции его вторичных обмоток. Формула изобретения Преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий трехфазный трансформатор с N торичными обмотками, подключенными одним выводом каждой фазы к диагонали переменного тока соответствующих выпрямительных мостов, которые соединены последовательно и подключены к выходным вьшодам, отлич ющи. йся тем, что, с целью упрощения, .при соотношении чисел витков вторичных обмоток, равном соотношению значений, принимаемых функцией (2K - 1)- . cos, -я обмотка соединена в треугольиик, К я и (N + 1 - К) -я пара, обмоток образуют шестилучевую звезду , причем К 1,2,3,..N, а при соотношении чисел витков вторичных обмоток, равном соотношению единицы с удвоенными значениями, принимаемыми функцией, it(K -1) cos . звезду , 1-я обмотка соединена в . -я - в треугольник, а К-я и IN + 2 - к) -я пара обмоток образу- ют шестилучевую звезду, причем К 2,3,4...N, где К - порядковый номер обмоток. Источники информации, принятые во внимание, при экспертизе 1.Абдулаев А.А., Аслан-заде А.Г. и Мамедов Р.Э. Некоторые вопросы применения многоимпульсных, выпрямителей в электроприводах - Сб., Автоматическое управление электроприводами и электромеханическими системами тезисы докладов к Всесоюзному научноисследов ательскому совещанию. Л., « ДНТИ, 1974. 2.Реэмадзе Ш.М. Преобразовательные схемы и система М., Высшая ппсола , 1967. ,
Г
J fi
-ai
Авторы
Даты
1981-03-30—Публикация
1975-01-07—Подача