Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий два трехфазных трансформатора, первичная обмотка первого из которых соединена з звезду, а вторичные обмотки обоих трансформаторов соеди11 , нены последовательно по схеме зигзаг ,и подключены к диагонали переменного тока трехфазного выпрямительного моста, выход по постоянном тЬку которого соединен с выходными выводами , отличающийся тем, что, с целью обеспечения регулирования входного напряжения, введены тиристорные ключи, причем каждьй из свободных выводов первичной обмотки первого трансформатора через соответствующий тиристорный ключ соеди-о ней с входным выводом для подключения одной из фаз питающей сети, а первичные обмотки второго трансформатора соединены пофазно последовательно с первичной обмоткой первого трансформатора и каждьй из их свободных выводов соединен с входным выводом для подключения смежной, по отношению к первичной обмотке первого трансформатора, фазы питающей сети. О 00 СО 00 tc

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3352183/24-0? (22) 28. 10. 81 (46) 07.04.84. Бюл. 9 13 (72) А.А. Яценко (53) 621.314.05(088.8) (56) 1. Иванов-Цыганов А.И. Электротехнические устройства радиосистем.

М., "Высшая школа", 1973, с. 197.

2. Авторское свидетельство СССР ,1Ф 665381, кл. Н 02 М 7/06, 1977. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий два трехфазных трансформатора, первичная обмотка первого из которых соединена в "звезду", а вторичные обмотки обоих трансформаторов соедиtt иены последовательно по схеме зигзаг" .и подключены к диагонали переменного тока трехфазного выпрямитель„„SU„„1084932 А

3(51) Н 02 M 7/12

1 ного моста, выход по постоянному "-току которого соединен с выходными выводами, отличающийся тем, что, с целью обеспечения регулирования входного напряжения, введены тиристорные ключи, причем каждый из свободных выводов первичной обмотки первого трансформатора через соответствующий тиристорный ключ соединен с входным выводом для подключения одной из фаз питающей сети, а первичные обмотки второго трансформатора соединены пофазно последовательно с первичной обмоткой первого трансформатора и каждый из их свободных выводов соединен с входным выводом для подключения смежной, по отношению к первичной обмотке первого трансформатора, фазы питающей сети.

10849

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в качестве регулируемого источника питания нагрузок постоянного тока с ограниченным диапазоном регулирования входного напряжения (до 3:1) при требовании высоких энергетических показателей.

Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное с 10 трансформатором, вторичная обмотка которого выполнена с отпайками, соединенными с выходными выводами через тиристорные ключи (1 J.

Недостатком этого устройства яв- 1 ляется ограниченная мощность.

Наибопее близким к изобретению является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий два трехфазных трансформатора, пер- 20 вичная обмотка первого из которых ,соединена в звезду, а вторичные обмотки обоих трансформаторов соедин иены последовательно по схеме зигзаг и подключены к диагонали пере- 2 менного тока трехфазного выпрямительного моста, выход по постоянному току которого соединен с выходными выводами LZ g.

Недостатком известного преобразователя является невозможность обеспечения регулирования входного напряжения.

Целью изобретения является обеспечение регулирования входного на-. пряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий два трехфазных трансформатора, G

40 первичная обмотка первого из которых соединена в "звезду", а вторичные обмотки обоих трансформаторов соединены последовательно по схеме зигзаг и подключены к диагонали переменного тока трехфазного выпрямительного моста, выход по постоянному току которого соединен с выходными выводами, введены тиристорные ключи, причем, каждый из свободных выводов первичной обмотки первого трансформатора через соответствующий тиристорный ключ соединен с входным выводом для подключения одной из фаз питающей сети, а первичные обмотки 55 второго трансформатора соединены пофазно последовательно с первичной обмоткой первого трансформатора и

32 каж ый иэ их свободных выводов соеди нен с входным выводом для подключе ния смежной, по отношению к первичНой обмотке первого трансформатора, фазы питающей сети.

На фиг.! изображена принципиальная схема преобразователя, на фиг.2— векторные диаграммы напряжений преобразователя; на фиг.3 — одна из возможных модификаций преобразователя при изменении диапазона регулирования, на фиг.4 — векторные диаграммы напряжений преобразователя.

Преобразователь переменного напряжения в постоянное (фиг.1) содержит неуправляемый вентильный мост 1, выходные зажимы 2 и 3 ("-" и + ) которого служат для подключения нагрузки, а входные зажимы 4-6 переменного тока присоединены к выходным зажимам вторичной обмотки первого трансформатора 7, входные зажимы первичной обмотки которого подключены к фазным зажимам А, В и С трехфазной питающей сети через блок

8 пар параллельно-встречных тиристоров (тиристорных ключей). Первичные фазные обмотки трансформатора 7 обозначены А, В и С, а era вторичные

I фазные обмотки — а2, Ь„ и с- . Первич ная обмотка трансформатора 7 соединена

9> в звезду., а свободные выводы фаз его вторичной обмотки соединены с соответ/

< твующими фазами (4g, Ъ и сз ) вторичной обмотки, соециненной в звезду, второго трансформатора 9 пофаэно-последовательно по схеме встречного зигзага. Фазы первичной обмотки (А+,В+ и С ) трансформатора 9 включены между одним фазным зажимом питающеи сети А, В, С и общей точкой соединения соответствующей пары параллельновстречных тиристоров и входным зажимом предыдущей фазы первично = обмотки первого трансформатора 7 и 10

12 — выводы вторичной обмотки трансформатора 9.

Преобразователь, изображенный на фиг.3, отличается лишь соединением вторичной обмотки трансформатора 9 в треугольник.

Преобразователь (фиг.1) работает следующим образом.

Управление уровнем выходного напряжения вентильного моста 1 (соответственно, напряжения на зажимах

4 — б) производится непрерывным изменением углов включения или длитепь1084932 ности включенного состояния тиристоров параллельно-встречных пар блока

8. При отключенных тиристорах указанных нар блока 8, т.е. при отсутствии импульсов отпирания тиристоров, первичные обмотки трансформаторов 7 и 9 соединены между собой последовательно, и формирование выходных напряжений на зажимах 4 — 6 соответствует векторной диаграмме на фиг. 2о, а на фиг. 2е даны диаграммы напряжений питающей сети, для установления соответствий положения векторов по фиг. 25 относительно друг друга. На первичную обмотку каждого трансформа-1 тора подается напряжение в (1+б) раза меньше номинального.

При полностью включенных (отпираемых при углах их естественной коммутации) тиристорах блока 8 первичные обмотки трансформаторов 7 и 9 включены между собой параллельно (соответственно А „, В, С„ — звездой и

А,, В,, С, — треугольником), каждая на свое номинальное напряжение. В этом случае формирование выходных напряжений на зажимах 4 — 6 соответствует диаграмме (фиг, 28). По сравнению с диаграммой фиг. 2 6 длины соответствующих векторов напряжений увеличиваются в (1+ 3) раза и, кроме того, увеличивается угол с 27/3 (фиг.28) до 5Х/6 (фиг.28) между двумя векторами, формирующими каждый из векторов напряжений на зажимах

4 — 6. Это приводит к дополнительному увеличению на 11,5Х диапазона регулирования системы выходного напряжения на зажимах 4 — 6 по сравнению с диапазоном регулирования систем намагничивающих напряжений первичных обмоток.

Общий диапазон регулирования выходного напряжения при изменении интервала включенного состояния тиристоров блока 8 от нуля до периода регулирования равен 1,115 (1+73):1

3,05:i. Ограничение диапазона регулирования выходного напряжения приводит к увеличению энергетических показателей (коэффициента мощности) на всем используемом практически участке регулировочной характеристики и особенно при минимальной потребляемой мощности. Суммарная установочная (типовая) мощность трансформаторов

? и 9 в рассматриваемом преобразователе практически равна (превышает на 3,57) максимальной вольт-амперной мощности на входе вентильного моста

1. Трансформаторы 7 и 9 одинаковой типовой мощности и одинаково используются (между собой) на всем диапазоне регулирования.

Преобразователь (фиг.3) работает аналогичным образом.

Диаграммы на фиг. 4п и б аналогичны диаграммам на фиг. 2b и 8 и соответствуют случаю, когда вторичные обмотки второго трансформатора 9 соединены в треугольник.

Положительный эффект изобретения состоит в повышении энергетических показателей (коэффициента мощности) преобразователя в целом и повышении эффективности использования его трансформаторного оборудования, в том числе и одинакового использования обоих трансформаторов на всем диапазоне регулирования, что достигается за счет определенной схемы присоединения первичных и вторичных обмоток к элементам известного устройства.

i084932!

084932

Составитель В. Мерзляков

Редактор О. Черниченко Техред Т.дубинчак

Корректор Г. Огар

Заказ 2032/51

Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4