Преобразователь переменного тока в постоянный Советский патент 1981 года по МПК H02M7/08 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ

Изобретение относится к преойразовательной технике и может найти применение в источниках электропитания. Известны преобразователи с делением тока между параллельно включенными вентилями 1 Однако такие преобразователи не обеспечивают шестиимпульсного выпрямления. Известен преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий трехфазный трансформатор с двумя группами вторичных обмоток, шесть вентилей и уравнительный реакшр, соединенные по схеме шестиплечего выпрямителя с уравнительным реактором 2. Однако известный преобразователь имеет плохие массогабарнтные характеристики при увеличении мощности. Цель изобретения - улучшение массогабаритных характеристик при увеличении мощности. Поставленная цель достигается тем, что преобразователь дополнительно снабжен шестью вентилями, катоды которых соединены с катодами основных вентилей, и шестью делителя ми тока, каждый из которь1Х вьтолнен в виде магнитопровода с расположенными на нем четырьмя обмотками, причем магнитопроводы попарно связаны в три группы, в каждой из которых обмотка, расположенная на одном магнитопроводе, соединена последовательно с одной обмоткой, расположенной иа другом магнитопроводе, а полученные пары обмоток включены последовательно между выводами вторичных обмоток одной фазы трансформатора и соответствующими основными и дополнительными вентилями так, что направление тока в обмотках, соединенных с дополнительными вентилями, противоположно направлению тока в обмотках, соедашенных с основными вентилями. На фиг. 1 представлена схема преобразователя; на фиг. 2 - дааграммы токов плеч, не имеющих в течение периода совпадающих во времени интервалов, работы. Преобразователь состоит из трансформатора 1 (первичная обмотка на фиг. 1 не показана), имеющего две группы вторичных обмоток а, Ь, с и X, V- Z, соединенньгх соответственно в прямую и обратную звезду, неуправляемых вентилей 2-13, индуктивных делителей тока 14-19, уравюггельнш-о реактора 20. Магнитопроводы (1вных делителей 14, 16 и 18 относятся к плечам, связанным с вентилями фаз а, b и с; а магннтопроводы делителей 15, 17 и 19 - вентилями фаз X, у, Z. Вентили 2 и 3, 4 и 5, 6 и 7 и т.д. соединены параллельно. Каждый из вентилей соединен с шиной, образующей виток, и проходящей через магнитопровод не только своего плеча, но также и через магнитсятроводы других илеч, не имеющих в течение периода совмещенных интервалов работы. Так например, нгаиы вентилей 2 и 3 проходят соответственно участками рг и de через магни топровод индуктивного делителя тока 14 своего плеча, связанного с фазой а а участками р г н d е - через магнитопровод индуктивното делителя 15 чужого плеча, связанного с фазой х. Аналогично токопроводящие шины, подключенные к анодам вентилей 4 и 5, проходят участками f ди т п через окно магнитопрбвода своего индуктивного делителя тока 15, а участками fg и mn - через окно магнитопровода индуктив ного делителя вентилей 2-3. При этом. плечо преобразователя, образованное участком депи между зажимом а и общей точкой соедине ния катодов вентилей 2 и 3, не имеет в теч ние периода совпадающих во времени интервалов работы ни в коммутационном Ни во внекоммутационном режимах с плечом, образованным зажимом X и точкой соединения катодов вентилей 4 и 5. Аналогично не имеют совместных интервалов времени работы плечи, связанные с зажимами Ь, у и с. z. В связи с тем, что плечи преобразователя, связанные с зажимами а и х, никогда не работают вместе (фиг. 2), то при работе вентилей одного из плеч ток каждого из них целесообразно, пропускать через два маг нитопровода, а не через один, как это имеет место в известной схеме включения. Так, например, если работает фаза а, то ток вентиля 2 проходат в направлении от зажима г к зажиму Р, через OKira магнитопроводов делителей 14 и 15, а ток вентиля 3 через эти же магнитопроводы - от зажима d к за жиму е, т.е. в противоположном иаправлении При заданной точности деления токов и при необходимости иметь индуктивный делитель тока в каждом плече предложенное включение индуктивных делителей тока позво ляет применительно к схеме преобразователя (фиг. 1) уменьщить сечение каждого магнитопровода почти в два раза, поскольку эффект выравнивания токов по параллельным вентилям здесь такой же, что и при одном сердечнике равного сечения. Увеличение же габаритов сердечника, связанное с размещением в окне магнитопровода вместо двух шин, как это имеет место в известной схеме, четырех не приводит к соответствующему (т.е. в 2 раза) увеличению габаритов магнитопровода, поскольку по конструк-гавным и технологическим соображениям окно магнитопровода в больишнстве случаев позволяет разместить четыре иЬшы, хотя требуется, чтобы через него проходили только две. В том случае, есш все же такое размещение сделать не удается, то тогда следует увеличить размеры окна. Однако такое изменение не вызывает существенное увеличение массогабаритных показателей, поскольку снижение их за счет уменьщения сечения каждого из магнитопровода в 2 раза играет главную роль. Таким образом, предложенная схема включения индуктивных делителей тока позволяет уменьшить массогабаритные показатели каждого из индуктивных делителей тока, вклюVieHHoro в плечо преобразователя. Формула изобретения Преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий трехфазный трансформатор с двумя группами вторичных обмоток, шесть вентилей и уравнительный реактор, соединенные по схеме щестиплечного выпрямителя с уравнительным реактором, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей при увеличении мощности, он дополнительно снабжен шестью вентилями, катоды которых соединены с катодами основных вентилей, и шестью делителями тока, каждый из которых выполнен в виде магнитопровода, с расположенными на нем четырьмя обмотками, причем магнитопроводы попарно связаны в три группы, в каждой из которых обмотка, расположенная на одном магнитопроводе, соединена последовательно с одной обмоткой, расположенной на другом магнитопроводе, а полученные пары обмоток включены последовательно между выводами вторичных обмоток одной фазы трансформатора и соответствующими основными и дополнительными вентилями так, что направление тока в обмотках, соединенных с дополнительными вентилями, противоположно направлению тока в обмотках, соединенных с основными вентилями. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Богрый В. С. и др. Параллельное соединенне силовых кремниевых вентилей. Силовая полупроводниковая техника. Сб. Вьш. 1.. М., ОВНИИЭМ. Информэлектро, 1963. 2. Ситник П. X. Силовая полупроводниковая техника. М., Энергия, 1968, с. 156.