Каскадный преобразователь переменного тока в постоянный
Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может найти применение в качестве одноуровневого или многоуровневого равноступенчатого источника питания постоянного напряжения. Цель изобретения - улучшение энергетических показателей и расширение функциональных возможностей . Поло5(сительный эффект обусловлен возможностью питания многих нагрузок от выводов 23-26, Напряжение на выводах 23 и 25 определяется суммой двух нелинейных напряжений между разноименными фазами третьей и второй , второй и первой групп вторичных обмоток 1-4 трансформатора. Для уменьшения искажений, вносимых в сеть, и уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения трехфазный трансформатор может быть выполнен с вращающимся. магнитным полем со сдвинутыми в пространстве группами обмоток. 2 ил. б (Л bo со 4 оо к 25 5 2И
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1
„„SU„„1332482 (504 Н 02 И 7/10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3924416/31-07 (22) 09.07.85 (46) 23.08.87. Бюл. N 31 (71) Ленинградский институт авиацион ного приборостроения (72) Э.О. Балтайс, В.А. Иванов, А.Н. Тихонов и В.Ф. Шукалов (53) 621.314.632(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 265254,. кл. Н 02 M 7/12, 1966.
Авторское свидетельство СССР
У 656165, кл. Н 02 M 7/10, 1976. (54) КАСКАДНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ (57) Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может найти применение в качестве одноуровневого или многоуровневого равноступенчатого источника питания постоянного напряжения. Цель изобретения улучшение энергетических показателей и расширение функциональных возможностей. Положительный эффект обусловлен возможностью питания многих нагрузок от выводов 23-26, Напряжение на выводах 23 и 25 определяется суммой двух нелинейных напряжений между разноименными фазами третьей и второй, второй и первой групп вторичных обмоток 1-4 трансформатора. Для уменьшения искажений, вносимых в сеть, и уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения трехфазный трансформатор может быть выполнен с вращающимся.
® магнитным полем со сдвинутыми в пространстве группами обмоток. 2 ил.
1332482
Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может найти применение в качестве одноуровневого или многоуровневого равноступенчатого источника питания постоян25 ни, при этом ток одновременно проводят три последовательно соединенных вентиля. Так, при максимальной величине линейных напряжений а4ЬЗ, аЗд2, a2bl ток (фиг. 2б) проводят вентили 5, 11 и 17. ного напряжения.
Цель изобретения — улучшение энергетических показателей и расширение функциональных возможностей. 10
На фиг. 1 представлена принципиальная схема преобразователя с четырьмя группами вторичных обмоток и тремя вентильными выпрямителями; на фиг. 2 — диаграммы работы преобразова-15 теля.
Преобразователь (фиг. 1) содержит четыре группы вторичных обмоток 1-4, соединенных в звезду и подключенных к трем выпрямителям на вентилях 5-10, 20
11-16 и 17-22. Каждый из трех вентильных выпрямителей соединен в кольцо. Выходные выводы 23-26 образованы нулевыми точками обмоток 1-4.
Кроме того, введены следующие обозначения (фиг. 2) U b, Б
Uba Uco U b — линейные напряжения вторичнйх обмоток трансформатора;
I „ „ — ток вентилей 5, 11. и 17; ток вентилей 10, 16 и 22; 30 напряжение на вентилях 5, 11 и 17; 111О 1е z2 — напряжение на вентилях 10, 16 22; I,,0 — максиЮЪЪ мальные, соответственно, ток и напряжение; 1 — ток в фазе а первой группы вторичных обмоток; Ia — ток в фазе а четвертой группы вторичных обмоток; Ia — ток в фазе а второй и третьей групп вторичных обмоток.
Преобразователь работает следую- 40 щим образом при подключении нагрузки к выходным выводам 23 и 26.
Питание преобразователя осуществляется от трехфазной сети через трехфазный трансформатор с.четырьмя груп- 45 пами вторичных обмоток 1-4, линейные напряжения которых представлены на фиг. 2а. В каждый момент времени, беэ учета интервалов коммутации тока с одного вентиля на другой, ток в на- 50 грузке идет под действием трех линейных напряжений вторичных обмоток, максимальных в данный момент времеПри максимальной величине линейных напряжений а4с3, а3с2, а2сl ток (фиг. 2г) проводят вентили 10, 16 и
22. Остальные вентили оказываются закрытыми обратным напряжением, максимальное значение которого достигает удвоенного максимального значения линейного вторичного напряжения одной группы вторичных обмоток. Обратное напряжение на вентилях 5, 11 и 17 представлено на фиг. 2в, на венти— лях 10, 16, 22 — на фиг. 2д. Ток в каждом вентиле протекает в течение
1/6 части периода сетевого питания, а обратное напряжение приложено к вентилю в течение 5/6 периода.
Ток в каждой фазе первой и четвертой групп вторичных обмоток протекает в течение 1/3 периода сетевого питания в одном направлении относительно каждой фазы, а ток в каждой фазе второй и третьей групп обмоток протекает в течение 2/3 периода, причем 1/3 периода — в одном направлении и 1/3 — в другом. Токи в фазах а1 (фиг. 2е), 51, сl первой группы вторичных обмоток аналогичны и сдвинуты относительно друг друга на 1/3 периода. Токи в фазах а?, а3 (фиг.2з) аналогичны токам в фазах b2, ЪЗ, с2, с3 второй и третьей групп вторичных обмоток, причем токи в разноименных фазах сдвинуты относительно друг друга на 1/3 периода. Токи в фазах а4 (фиг. 2ж), b4, с4 четвертой группы вторичных обмоток направлены в другую сторону по сравнению с токами в фазах первой группы вторичных обмоток, а сами токи и соотношения между ними те же, что у первой группы вторичных обмоток. Таким образом, первая и последняя группы вторичных трехфаэных обмоток трансформатора работают в режиме однополупериодного однотактного преобразования фазного тока, т.е. так же, как в простой кольцевой схеме вентильного выпрямителя и имеют коэффициент расчетной мощности 1,48.
Промежуточные (средние) группы вторичных обмоток используются в режиме двухтактного преобразования фазного тока и имеют коэффицйент расчетной мощности 1,045.
Напряжение на выходных выводах 23 и 26 преобразователя в каждый момент времени определяется суммой трех максимальных в данный момент времени линейных напряжений между разноименными
1332482
Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я
Составитель Е. Мельникова
Редактор H. Тупица Техред В.Кадар Корректор Д. Бескид
Заказ 3845/53 Тираж 659 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
I13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 фазами четвертой и третьей, третьей и второй, второй и первой групп вторичных обмоток трансформатора.
Напряжение на выходных выводах 23 и 25 определяется суммой двух линейных напряжений между разноименными фазами третьей и второй, второй и первой групп вторичных обмоток трансформатора, а на выходных выводах 23 10 и 24 — линейными напряжениями между фазами второй и первой групп вторичных обмоток.
Для уменьшения искажений, вносимых в сеть, и уменьшения пульсаций вы- 15 прямленного напряжения трехфазный трансформатор может быть выполнен с вращающимся магнитным полем с несколькими, например четырьмя, группами вторичных обмоток, каждая из которых 20 соединена в звезду, при этом все группы обмоток пространственно сдвинуты относительно друг друга на угол
2ii
3N где N — количество групп вторич25 ных обмоток.
Каскадный преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий трехфазный трансформатор с N группами трехфаэных вторичных обмоток, где N- 2, каждая из которых соединена в звезду и подключена к вентилям выпрямителей, которые соединены последовательно, при этом обмотка каждой фазы одной группы обмоток соединена через два вентиля с обмотками двух других фаэ смежной группы обмоток, образуя кольцо, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей и расширения функциональных возможностей, трехфазный трансформатор снабжен дополнительной трехфазной группой вторичных обмоток, которая соединена в звезду и подключена к вентилям, образующим кольцо между указанной дополнительной группой обмоток и смежной, при этом нулевые точки всех групп вторичных обмоток образуют выходные выводы.
