Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1983 года по МПК H02M7/06 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к электротехнике, в частности - к преобразовательной технике и может использоваться для питания электроприводов или других потребителей постоянным напряжением с двенадцатикратной частотой пульсаций. Известны преобразователи переменного напряжения в постоянное, обеспечивающие двенадцатикратную частоту пульсаций выходного напряжения, в которых осуществляется соединение вторичных обмоток в звезду и треугольник с отпайками 1. Недостатками этих преобразователей является сложность трансформатора из-за наличия отпаек, а также относительно высокая типовая мощность трансформатора. Прототипом изобретения является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий два трехфазных трансформатора, первичные обмотки одного из которых соединены в треугольник, а второго в звезду, а вторичные обмотки каждого трансформатора соединены в звезду и подключены каждая к трехфазному мостовому выпрямителю, соединенному с другим последовательно. В устройстве реализуется реВ ПОСТОЯННОЕ жим выпрямления с двенадцатикратной частотой пульсаций выходного напряже ния 2. К недостаткам прототипа следует отнести довольно высокие потери мощности В; вентиляторах, обусловленные тем, что во внекоммутационный момент времени ток проводят четыре вентиля, а также повышенное значение анодного тока вентиля, поскольку все вентили проводят в течение 120 эл. град, каждый. Цель изобретения - повышение КПД. Эта цель достигается тети, ЧТб в преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем два. трехфазных трансформатора, первичная обмотт а одного из которых соединена в звезду, а другого - в треугольник, а каждая вторинная обм.отка соединена по схеме звезды, причем, одна из них подключена к анодам диодов, объединенные катоды которых образуют первый выходной вывод, другая подключена к катодам диодов, объединенные аноды которых образуют второй выходной вывож, а также шесть диодов, включенных между вторичными обмотками, указанные шесть диодов соединены между собой по кольцевой схеме выпрямления, состоящей из встречных пар.

общая точка соединения катодов каждой пары подключена к соответствующей фазе одной вторичной обмотки, а общая точка соединения анодов каждой пары подключена к соответствующей фазе другой вторичной обмотки.

На чертеже изображена принципиальная схема преобразователя.

Преобразователь содержит трехфазный трансформатор 1, первичная обмотка которого соединена в треугольник, а вторичнаяв звезду, трехфазный трансформатор 2, первичная и вторичная обмотки которого соединены в звезду каждая. Вторичная обмотка трансформатора 1 подключена пофазно к анодам диодов 3-5, объединенные катоды которых образуют первый выходной вывод, Вторичная обмотка трансформатора 2 подключена пофазно к катодам диодов 6-8, объединенные аноды которых образуют второй выходной вывод для подключения нагрузки 9. Шесть диодов 10-15 соединены по

кольцевой схеме выпрямления. Она состоит из встречных пар диодов 10, 11; 12, 13; 14, 15, объединенные аноды которых пофазно подключены к катодам диодов б-8. Объединенные катоды диодов 10 и 15, подключенные к фазам А2 и С2 трансформатора 2, соединены с анодом диода 4, подключенного к фазе В1 трансформатора 1. Аналогичным образом производится подключение других пар диодов; катоды диодов 11 и 12 (13 и 14) соединены с анодом диода 5(3).

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче напряжения на первичные обмотки трансформаторов 1 и 2 на вторичных обмотках появляются напряжения, мгновенная полярность которых определяет группу проводящих диодов.

В таблице показана зависимость проводимости диодов от мгновенной полярности напряжений на вторичных обмотках трансформаторов 1 и 2.

В части периода О-30° ток пойдет по следующему пути: катод диода 4 - нагрузка 9 - диод 8 - фаза С2 - фаза В2 - диод 13 - фаза А1 - фаза В1 - анод диода 4. В любой момент времени последовательно включены три диода, а не четыре, как в прототипе, что и определяет повыщение КПД преобразователя.

Из таблицы также видно, что диоды 3-8 проводят в течение 120° (1/3 периода) каждый, диоды 11, 13, 15 в течение 90° (1/4 периода) каждый, диоды 10, 12, 14 в течение 30° (1/12 периода) каждый. Следовательно, диоды 11, 13, 15 и, особенно 10, 12, 14 могут быть выбраны на меньший ток, чем диоды 3-8, что определяет дополнительное преимущество преобразователя по сравнению с прототипом, в котором все диоды проводят в течение 120°.

Для плавного регулирования напряжения все диоды заменяются тиристорами.

Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий два трехфазных трансформатора, первичная обмотка одного из которых соединена в звезду, а другого - в треугольник, а каждая вторичная обмотка соединена по схеме звезды, причем одна из них подключена к анодам диодов, объединенные катоды которых образуют первый выходной вывод, другая подключена к катодам диодов, объединенные

аноды которых образуют второй выходной вывод, а также шесть диодов, включенных между вторичными обмотками, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, указанные щесть диодов соединены между собой по кольцевой схеме выпрямления, состоящей из встречных пар, общая точка соединения катодов каждой пары подключена к соответствующей фазе одной вторичной обмотки, а общая точка соединения анодов каждой пары подключена к соответствующей фазе другой вторичной обмотки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Полупроводниковые выпрямители, под ред. Ф. Ковалева, М., «Энергия, 1978, с. 100.