1
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при многопульсном выпрямлении трехфазного переменного напряжения.
Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный трансформатор, первичная обмотка каждой фазы которого подключена одним выводом к фазному входному выводу, а другим - к вершине «треугольника, образованного управляемыми вентилями, при этом вторичные фазные обмотки соединены в звезду и подключены к входу трехфазного выпрямительного моста 1.
Недостаток преобразователя - низкая кратность частоты пульсаций выходного напряжения.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный трансформа тор, концы первичных обмоток которого подключены к двум группам встречно-параллельно включенных вентилей, причем каждая группа соединена в звезду и общая точка одной звезды подключена к нулевому входному выводу, а также вторичные обмотки, соединенные в щестифазную звезду и подключенные к мостовому выпрямителю 2J.
Недостатком прототипа является то, что при низковольтном выпрямлении не удается достаточно точно выполнить соотношение между фазными напряжениями вторичных обмоток, что приводит к появлению в форме 12-пульсного выпрямленного напряжения модуляции с частотой 6 f, где f - частота сети. Кроме того, при заданном значении низковольтного выпрямленного на10пряжения для соблюдения требуемого соотношения между фазными напряжениями вторичных обмоток приходится существенно повышать суммарное число витков вторичных, а вследствие этого и первичных обмоfs ток. В результате резко возрастают габариты такого трансформатора и расход меди.
Цель изобретения - улучшение выходных характеристик и упрощение.
Эта цель достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения в по20стоянное, содержащий трехфазный трансформатор, начала первичных обмоток которого образуют входные выводы, а концы подключены к дополнительным парам встречно-параллельно включенных вентилей основные пары встречно-параллельно включенных вентилей, соединенных в звезду, вторичные обмотки трехфазного трансформатора, соединенные в шестилучевую звезду и подключенные к мостовому выпрямителю, введены дополнительные фазные обмотки, включенные между концами первичных обмоток и свободными выводами звезды основных пар встречно-параллельно включенных вентилей, причем общая точка указанной звезды подключена к нулевому входному выводу, а дополнительные пары встречно-параллельно включенных вентилей соединены в треугольник.
На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя.
Преобразователь содержит трехфазный трансформатор 1 с первичными обмотками 2-4, подключенными началами к фазным входным выводам соответственно. А, В, С, а концами - к дополнительным фазным обмоткам соответственно 5-7. Общие точки обмоток 2и5, Зиб, 4и7 подключены к верщинам треугольника, образованного дополнительными парами встречно-параллельно включенных вентилей 8-13. Выводы обмоток 5-7 через основные пары встречно-параллельно включенных вентилей соответственно 14, 15; 16, 17; 18, 19 соединены с нулевым входным выводом О.
Кроме того, трансформатор 1 содержит вторичные обмотки 20-22 и 23-25, соединенные в шестилучевую звезду. Начала обмоток 20-22 подключены к входу мостового выпрямителя, выполненного на вентилях 26-31, а концы обмоток 23-25 - к входу мостового выпрямителя, собранного на вентилях 32-37. Выходы мостовых выпрямителей включены параллельно.
Соотнощение между числом витков каждой из первичных обмоток (Wj) и каждой из дополнительных фазных обмоток (Wj) равно
- I 2
- 1),
- W
при этом напряжение на каждой дополнительной фазной обмотке равно
U,v(l - )U 0,134 Ucp.
где - фазное напряжение питающей сети.
Числа витков в каждой фазе вторичной обмотки равны.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Допустим, что открыты вентили 16, 28 и 35. Ток нагрузки замыкается через обмотки 21 и 24, а первичный ток - через обмотки 6 и 3. Через 30 эл. град, отпирается вентиль 8, запирается вентиль 16; отпираются вентили 27 и 36, и ток нагрузки замыкается по двум параллельным цепям через обмотки 20, 21 и 23, 24, например, от конца к началу обмотки 20, вентиль 27, выходные выводы мостового выпрямителя, вентиль 28, от начала к концу обмотки 21, конец обмотки 20. Первичный ток замыкается при этом через обмотки 2, 3 и вентиль 8. Далее через 30 эл. град, отпирается вентиль 15, запираются вентили 28, 35 и ток
нагрузки замыкается только через обмотки 23, 20 и вентили 27 и 36, а первичный ток через обмотки 2, 5 и вентиль 15. Обесточивание вторичных обмоток 21 и 24 практически приводит к обесточиванию первичной обмотки 3, и вентиль 8 запирается, если его
ток удержания оказывается больще намагничивающего тока в обмотках 2 и 3.
Затем через 30 эл. град, отпирается вентиль 13, запирается вентиль 15, отпираются вентили 30, 33 и ток нагрузки вновь замыкается по двум параллельным. цепям через обмотки 20, 22 и 23, 25, например, от конца к началу обмотки 20, вентиль 27, выходные выводы мостового выпрямителя, вентиль 30, от начала к концу обмотки 22, конец обмотки 20. Первичный ток замыкает J) ся при этом через обмотки 2, 4 и вентиль 13. Если намагничивающие токи в первичных обмотках 2-4 больще, чем токи удержания вентилей 8-13, то они запираются при перемене полярности прикладываемых к ним линейных напряжений, однако на фор5 ме выпрямленного напряжения это не отражается.
Аналогично работают и остальные вентили, а на нагрузке, к которой подключаются параллельно выходные выводы мостовых выпрямителей, формируется симмет ричное 12-пульсное выпря.мленное напряжение.
Очередность включения вентилей следующая:
16-28-35; 8-27-28-35-36; 15-27-36; 13-27-30-33-36; 18-30-33; 10-29-
30-33-34; 17-29-34; 9-29-26-34; 14- 26-37; 12-31-26-37-32; 19-31-32; 11-31-28-35-32.
Вторичные обмотки каждой фазы трансформатора могут быть выбраны и с неравf. ным числом витков, разность которых равна (2- -/З)-S), где - регулируемый параметр. В этом случае напряжение на каждой дополнительной первичной фазной обмотке W, выбирается равным 0,134-Ц5.
5 Следует отметить, что в идеальном случае, т. е. когда угол коммутации управляемых вентилей равен нулю ( У 0) преобразователь допускает возможность подключения вторичных обмоток транформатора, соединенных в шестилучевую звезду, также
0 и по 6-вентильной лучевой (однополупериодной) выпрямительной схеме.
Кроме того, вторичные обмотки . трансформатора могут быть соединены и в треугольник, подключенный к 6-вентильному выпрямительному мосту. Однако с ростом угла коммутации (0 У 30°) в форме выпрямленного напряжения на выходе 6-вентильной схемы выпрямления появляется модуляция с частотой 6 f, которая при у - 30°
становится основной частотой пульсаций, т. е. преобразователь превращается из 12пульсного в 6-пульсный. Поэтому построение 6-вентильной схемы выпрямления не гарантирует получения 12-кратной частоты пульсаций выпрямленного напряжения вне зависимости от конструктивных данных трансформатора и особенностей эксплуатации преобразователя
Вредное воздействие преобразователя на сеть, которое может иметь место при протекании по нулевому проводу тока нулевой последовательности, устранимо посредством дополнительного трехфазного трансформатора, первичная обмотка которого соединена в звезду и подключена тремя одноименными выводами кфазным входным выводам, а общей точкой трех других выводов - к нулевому входному выводу.
Вторичная обмотка дополнительного тран сформатора соединяется в треугольник. При этом в источнике питающего напряжения происходит самокомпенсация магнитного потока, образованного током нулевой последовательности преобразователя. Формула изобретения
Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный
трансформатор, начала первичных обмоток которого образуют входные выводы, а концы подключены к дополнительным парам встречно-параллельно включенных вентилей, основные пары встречно-йараллельно включенных вентилей, соединенных в звезду, вторичные обмотки трехфазного трансформатора, соединенные в щестилучевую звезду и подключенные к мостовому выпрямителю, отличающийся тем, что, с целью улучшения выходных характеристик и упрощения,
введены дополнительные фазные обмотки, включенные между концами первичных обмоток и свободными выводами звезды основных пар встречно-параллельно включенных вентилей, причем общая точка указанной звезды подключена к нулевому входному выводу, а дополнительные пары встречно-параллельно включенных вентилей соединены в треугольник.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Авторское свидетельство СССР № 168781, кл: Н 02 М 7/12, 1963.
2.Авторское свидетельство СССР № 752681, кл. Н 02 М 7/06, 1976.
оО
