Преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в качестве низковольтных источников питания.Цель изобретения - снижение у;становленной мощности. Устройство содержит трансформатор 1, первичные обмотки котойг1й рого началами подключены к входным выводам, а концами через встречнопараллельно включенные пары тиристоров 2-3, 4-5, 6-7, 8-9, 10-11,12-13 к началам двух смежных фаз первичной обмотки соответственно. Вторичные обмотки трансформатора соединены в шестифазную звезду. Нулевая точка звезды образует один..выходной вьгоод. Свободные начала и концы вторичных обмоток подключены через диоды 14-19 к второму выходному выводу. Введение тиристоров 2-13 обеспечивает лучшее использование обмоток трансформатора по току за счет параллельной работы двух смежных фаз первичной обмотки и независимого режима выпрямления их вторичных напряжений . При этом четные и нечетные группы диодов работают в дважды трехфазном режиме по 120 эл. град, без применения уравнительного реактора. Этим достигается поставленная цель. 3 ил. (Л / k Жб liV i Фы.1 -0-

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) 12 (5)) 4 Н 02 М 7/17

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А STOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3789846/24-07 (22) 15.09.84 (46) 15.08.86.Бюл. 9 30 (71) Научно-исследовательский проект но-конструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники (72) В.Н.Филатов (53) 621.3)4.632 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 917282, кл. Н 02 М 7/12, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 1098094, кл. Н 02 М 7/12, 1982.

Патент С1)А ))- 4074346, кл. 363-50, 1978. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО HAIIРЯ7<ЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (57) Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в качестве низковольтных источников питания.Цель изобретения — снижение установленной мощности. Устройство содержит трансформатор 1, первичные обмотки которого началами подключены к входным выводам, а концами через встречнопараллельно включенные пары тиристоров 2-3, 4-5, 6-7, 8-9, 10-11 12-13 к началам двух смежных фаз первичной обмотки соответственно. Вторичные обмотки трансформатора соединены в шестифазную звезду. Нулевая точка звезды образует один. выходной вывод. Свободные начала и концы вторичных обмоток подключены через диоды 14-19 к второму выходному выводу.

Введение тиристоров 2-13 обеспечивает лучшее использование обмоток трансформатора по току за счет параллельной работы двух смежных фаз первичной обмотки и независимого режима выпрямления их вторичных напряжений. При этом четные и нечетные группы диодов работают в дважды трехфазном режиме по 120 эл. град. без применения уравнительного реактора.

Этим достигается поставленная цель.

3 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1251263

25

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может

° найти практическое применение в качестве низковольтных источников питания для гальваники, контактной сварки, заряда аккумуляторов и других потребителей постоянного напряжения.

Цель изобретения — снижение установленной мощности.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема преобразователя; на фиг.2 (а,б,в,г,д) — диаграммы токов и напряжений, характеризующие работу преобразователя; на фиг. 3 — вариант выполнения преобразователя на симисторах.

Фазы а ь, C первичной обмотки трансформатора 1 подключены своими началами к софазным входным выводам

4,8, С преобразователя, а концами через встречно-параллельные пары тиристоров 2 и 3,4 и 5,6 и 7,8 и 9,10 и 11,12 и 13 к началам двух смежных фаз первичной обмотки (соответственна ь и с,с и О., а иЬ).

Вторичные обмотки трансформатора 1 соединены в щестифазную звезду, нулевая точка которой образует один выходной вывод преобразователя, а свободные начала и концы вторичных обмоток подключены через диоды 14-19 к второму выходному выводу преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

Пусть на входные выводы преобразователя подано трехфазное напряжение U,U,(.(, (Фиг.2а) . Тиристоры

2-13 работают с нулевыми углами включения относительно их моментов естественной коммутации.

В момент времени 1 = 1„ подается управляющий импульс на тиристор 2 (от системы управления преобразователем, не показанной на фиг.1) . K фазе а первичной обмотки трансформатора 1 прикладывается линейное напряжение UA . Через 60 эл.град. в мо-. мент равенсгва мгновенных значений напряжений О„ = ОА подается управляющий импульс на тиристор 4. Происходит естественная коммутация — запирание тиристора 2 и к фазе а прик" ладывается линейное напряжение 0>

Ас

Через следующие 60 эл.град, управ ляющий импульс подается на тирис30

55 тар 6, при отпирании которого происходит естественная коммутация — запирание тиристара 4 под разностью напряжений U„ . Линейное напряжение 0 прикладывается теперь уже к фазе Ь первичной обмотки трансформатора l.

Аналогичным образом поочередно через 60 эл.град, происходит работа (отпирание и запирание) всех четных тиристаров 2,4,6,8,10,12. При работе четных тиристаров на фазных вторичных обмотках трансформатора а,Ь, с формируются положительные импульсы напряжения длительностью по

120 эл.град., сдвинутые па фазе на

120 эл. град (см. фиг. 2 Ь, Ь, г

Нечетные тиристоры 3,5 7,9,11,13 включены встречно-параллельно четным тиристорам и поэтому работают аналогичным образом, в аналогичной последовательности, только со сдви,гам по фазе на 180 эл.град. относительно своих парных четных тиристоров.

При работе нечетных тиристоров к азам а,, с, прикладываются аналогичные отрицательные импульсы напряения, сформированные из двух линейных напряжений питающей сети. Результирующие напряжения, формируемые на фазах а, Б, с первичной обмотки трансформатора 1, будут представлять собой положительные и отрицательные импульсы напряжения длительностью па 120 эл.град,, сдвинутые па первой гармонике на 120 эл.град. (см. фиг.2 6,5,г}

Поскольку в каждый момент времени работают четный и нечетный тиристары смежных фаз (например 2 и 9 фаз а и Ь}, линейное напряжение прикладывается к ним в прямом и обратном направлениях и обмотки работают параллельно.

Сформированные импульсы напряжений трансформируются на вторичные обмотки трансформатора I, понижаются по величине и выпрямляются диодами

14-19. При этом положительные импульсы напряжения выпрямляются соответствующими четными диодами 14,16,18, а отрицательные — нечетными диодами

15,17,19 (см.фиг.2д). За счет параллельной работы (независимой) двух смежных фаз {например, а и 6} первичной обмотки трансформатора 1 происходит соответственно независимо ре1251263

Оа жим выпрямления их вторичных напряжений. Четные и нечетные группы диодов выпрямляют — работают в дважды трехфазном режиме по 120 эл.град. беэ применения уравнительного реактора, формируя на выходе шестипульсное выпрямленное напряжение °

За счет увеличения выпрямленного напряжения с 1,170 (в схеме с уравгр нительным реактором) до 1,35(!,происходит снижение расчетнс."1 мощности трансформатора до 1,165 P, .

Регулирование входного напряжения обеспечивается фазовым регулированием угла включений тиристоров 2-13.

При этом никаких новых требований к системе автоматического управления не предъявляется. Отличие будет заключаться только в том, что управляющие импульсы, формируемые со сдвигом по фазе на 60 эл.град., должны подаваться одновременно на один четный и один нечетный тиристор согласно фиг. 2 б,в,г) .

Простота схемы и пониженная установленная мощность оборудования, обусловленные снижением расчетной мощности трансформатора с 1,55 Р до 1,165 Р за счет лучшего использования об;- оток по току и напряжению и увеличением проводящего состояния диодов с 60 до 120 эл.град., обеспечивают преобразователю существенные преимущества по сравнению с известными преобразователями переменно" го напряжения в постоянное с регулированием напряжения со стороны первичной обмотки трансформатора,Вместо встречно-параллельных пар тиристоров можно использовать симисторы, фототиристоры, полностью управляемые

19 тиристоры (см.фиг.3) .

Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный трехобмоточный трансформа" тор, фазы первичной обмотки которого подключен началами к софазным входным выводам, а концами через встречно-параллельные пары тиристоров к началам одних смежных фаэ, а вторичные обмотки соединены в шестифазную звезду и подключены общей точкой непосредственно и свободными началами и концами через диоды к выходным выводам, отличающийся тем, что, с целью снижения установ.ленной мощности, введены три дополнительные пары встречно-параллельных тиристоров, которые подключены между концами фаз первичной обмотки трансформатора и началами ее других смежных фаз.

)251263

Составитель Е.Мельникова

Техред О.Гортвай

Редактор М.Бандура

Корректор И,Муска

°

Тираж 631

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4423/55

Подписное

Производственно-полиграФическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4