Трехфазный выпрямитель

Авторы патента:

Игольников Юрий Соломонович (RU)

Минаев Геннадий Михайлович (RU)

H02M7/06 - выполненных на газоразрядных, электронных или полупроводниковых приборах без управляющего электрода

Владельцы патента RU 2610472:

Открытое Акционерное Общество "Электровыпрямитель" (RU)

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может найти применение для питания потребителей постоянного тока. Трехфазный выпрямитель состоит из трансформатора с двумя вторичными обмотками (1) и (2), соединенными в треугольник каждая, вентилей (3-8), соединенных в замкнутое кольцо, причем каждая фазная обмотка вторичной обмотки (1) соединена с разноименными фазами вторичной обмотки 2 через два вентиля. Так, фазная обмотка ах через вентили (3) и (8) соединена двумя фазными обмотками в'у' и c'z' вторичной обмотки (2). Между одноименными зажимами а и а' фазных обмоток ах и а'х' включена нагрузка (9). Формирование выпрямленного напряжения на нагрузке (9) происходит в результате суммирования фазных ЭДС треугольника вторичных обмоток (1) с ЭДС треугольника (2) через вентили (3-8). Так ЭДС фазы "ax" совместно с ЭДС фазы "zc" обусловливает протекание тока через каждый из вентилей (3-8) в течение 60 эл. градусов, который замкнется через зажим х' и нагрузку (9). Аналогично, от зажима "b" обмотки "by" ток протекает в течение 60 эл. градусов через вентиль (7) обмотки c'z'; y'b' в нагрузку (9). Фазная обмотка cz совместно с обмоткой ax-обусловливает протекание тока в течение 60 эл. градусов через вентили (4) и (5) обмотки c'z'; y'b' в нагрузку (9). Таким образом, напряжение на нагрузке имеет шестикратную частоту пульсации, а длительность протекания тока через вентиль составляет 60 эл. градусов. Линейные токи треугольников, подтекающие к вентилям, имеют длительность 120 эл. градусов. 2 ил.

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может найти применение для питания потребителей постоянного тока.

Известны трехфазные выпрямители с шестикратной частотой пульсаций выходного напряжения, например шестифазная звезда с нулевой точкой [1]. Такой выпрямитель обеспечивает ток вентиля равным 1/6 выпрямленного I_d, создает поток вынужденного намагничивания.

Известен трехфазный выпрямитель [2], содержащий силовой трансформатор с двумя вторичными обмотками, соединенными в «звезду» и шесть вентилей, например, тиристоров, в котором каждая фаза одной вторичной обмотки трансформатора подключена к объединенным анодам (катодам) двух тиристоров, через которые она соединена с разноименными фазами второй вторичной обмотки, причем нагрузка включена между нулевыми точками указанных обмоток (прототип). Однако этот выпрямитель может быть реализован только при соединении вторичных обмоток в «звезду» с нулевой точкой. При этом нагрузка включается между нулевыми точками этих обмоток.

Технический результат заключается в возможности получения шестикратной частоты пульсаций при выполнении соединения каждой из вторичных обмоток в треугольник и включении нагрузки между одноименными зажимами фаз этих обмоток.

Сущность заключается в том, что в трехфазном выпрямителе, содержащем силовой трансформатор с двумя вторичными обмотками и шесть вентилей, например тиристоров, причем каждая фаза одной вторичной обмотки трансформатора подключена к объединенным анодам (катодам) двух вентилей, через которые она соединена с разноименными фазами второй вторичной обмотки, каждая из вторичных обмоток соединена в треугольник, а нагрузка включена между одноименными зажимами фаз этих обмоток.

На Фиг. 1 представлена принципиальная схема выпрямителя при соединении вторичных обмоток в треугольник, на Фиг. 2 - результаты моделирования.

Трехфазный выпрямитель (Фиг. 1) состоит из трансформатора с двумя вторичными обмотками 1 и 2, соединенными в треугольник каждая, вентилей 3-8, соединенных в замкнутое кольцо, причем каждая фазная обмотка вторичной обмотки 1 соединена с разноименными фазами вторичной обмотки 2 через два вентиля. Так фазная обмотка ах через вентили 3 и 8 соединена двумя фазными обмотками в'у' и c'z' вторичной обмотки 2. Между одноименными зажимами а и а' фазных обмоток ах и а' x' включена нагрузка 9.

Формирование выпрямленного напряжения на нагрузке 9 происходит в результате суммирования фазных ЭДС треугольника вторичных обмоток 1 с ЭДС треугольника 2 через вентили 3-8. Так ЭДС фазы "ах"совместно с ЭДС фазы "zc" обусловливает протекание тока через каждый из вентилей 3-8 в течение 60 эл. градусов, который замкнется через зажим x' и нагрузку 9. Аналогично, от зажима "b" обмотки "by" ток протекает в течение 60 эл. градусов через вентиль 7 обмотки c'z'; y'b' в нагрузку 9. Фазная обмотка cz совместно с обмоткой ax обусловливает протекание тока в течение 60 эл. градусов через вентили 4 и 5 обмотки c'z'; y'b' в нагрузку 9.

Таким образом, напряжение на нагрузке имеет шестикратную частоту пульсации, а длительность протекания тока через вентиль составляет 60 эл. градусов. Линейные токи треугольников, подтекающие к вентилям, имеют длительность 120 эл. градусов.

Проводилось моделирование и экспериментальная проверка рассматриваемой схемы Фиг. 1. Схема модели и результат моделирования представлены на Фиг. 2а, b, где показаны осциллограммы выпрямленного напряжения U_d и обратное напряжение на вентиле U_в. Выпрямленное напряжение U_d имеет шестикратную частоту пульсаций, обратное напряжение U_в приложено в течение 300 эл. градусов с максимальной амплитудой, равной 2U_amax, длительность протекания тока 60 эл. градусов.

Источники информации

1. Каганов И.Л. Электронные и ионные преобразователи. Ч. 3 – М.: Госэнергоиздат, 1956. - С. 97-99.

2. А.С. СССР №265254. Опубликовано 09.03.1970. Бюл. №10.

Трехфазный выпрямитель, содержащий силовой трансформатор с двумя вторичными обмотками и шесть вентилей, например тиристоров, причем каждая фаза одной вторичной обмотки трансформатора подключена к объединенным анодам (катодам) двух вентилей, через которые она соединена с разноименными фазами второй вторичной обмотки, отличающий тем, что каждая из вторичных обмоток соединена в треугольник, а нагрузка включена между одноименными зажимами фаз этих обмоток.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в преобразователях трехфазного переменного напряжения в постоянное напряжение. Технический результат - отсутствие всех видов намагничивания трансформатора.

Машинно-вентильный генератор постоянного тока // 2551904

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат изобретения заключается в снижении массы и габаритов системы.

Схема электроснабжения и блок теплового насоса // 2551112

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение возможности прерывания подачи рабочего напряжения к индуктивной нагрузке, несмотря на подачу рабочего напряжения к нагрузке постоянного тока при сокращении элементной базы.

Электрическое устройство и способ для волновой энергетической установки // 2546138

Изобретение относится к электрическому устройству с обмоткой (12) и средством для индуцирования тока в обмотке. Мостовая схема (400) электрически соединяет обмотку (12) с нагрузкой (13).

Схема питания переключающей схемы // 2537787

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат - повышение энергетической эффективности.

Преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное // 2534041

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может найти применение для питания потребителей постоянного тока. Преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное, содержащий силовой трансформатор с двумя группами одинаковых вторичных обмоток, трехобмоточный уравнительный реактор и шесть вентилей, соединенных в замкнутое кольцо через обмотки уравнительного реактора, причем каждая фаза одной вторичной обмотки через вентили и обмотку уравнительного реактора связана с разноименными фазами второй вторичной обмотки, снабжен двумя группами вентилей, одна из которых состоит из трех вентилей, соединенных в один узел анодами (анодная группа), а другая - из трех вентилей, соединенных в один узел катодами (катодная группа), при этом свободные катоды первой группы подключены к фазам одной вторичной обмотки, а свободные аноды второй группы подключены к фазам второй вторичной обмотки, а к общей точке анодов и катодов этих вентилей включена нагрузка.

Емкостный источник питания // 2520258

Изобретение относится к емкостному источнику питания, кроме того, к электронному устройству, оснащенному емкостным источником питания. Технический результат заключается в снижении потерь на рассеяние тепла.

Интеллектуальный преобразователь напряжения // 2499348

Изобретение относится к силовой электронике, в частности к системам вторичного электропитания. Технический результат заключается в повышении стабильности выходного напряжения постоянного тока и надежности функционирования предлагаемого интеллектуального преобразователя напряжения при эксплуатации в широком диапазоне температур окружающей среды, включая минусовые.

Восьмифазный преобразователь напряжения // 2458449

Двенадцатифазный преобразователь сучкова // 2443049

Преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное (варианты) // 2614981

Использование: в области электротехники. Технический результат - уменьшение расчетной мощности трансформатора без увеличения количества вентилей. Преобразователь по первому варианту содержит трехфазный трансформатор с шестью группами вторичных фазных обмоток и вентили, первая группа образует звезду, концы которой соединены с концами второй группы в левый зигзаг, а с концами третьей - в правый, пятая группа соединена началами с началами четвертой группы в правый зигзаг, а концами - с началами одноименных фаз второй группы, шестая группа соединена в звезду, концы которой подключены к одному выводу нагрузки, другой вывод которой подключен к катодам первой группы вентилей, к анодам которых подключены начала второй группы обмоток, начала третьей и шестой групп соединены через вентили второй группы на левый зигзаг, начала шестой группы подключены к анодам вентилей третьей группы, катоды которых подключены к концам одноименных фаз четвертой группы, причем приведенные числа витков групп обмоток в порядке возрастания их нумерации равны: 0,6527; 0,6527; 1; 0,2267; 0,574; 0,3473. Преобразователь по второму варианту содержит трехфазный трансформатор с шестью группами вторичных фазных обмоток и вентили, первая группа образует звезду, концы которой соединены с концами второй в левый зигзаг, а с концами третьей - в правый, четвертая группа соединена в звезду, подключенную началами к одному выводу нагрузки, другой вывод которой подключен к катодам первой группы вентилей, к анодам которых подключены начала второй группы обмоток, начала пятой группы соединены с началами второй группы в правый зигзаг, а концы подключены к катодам вентилей третьей группы, аноды которых соединены с концами четвертой группы, образующей с пятой группой соединение через вентили на правый зигзаг, концы четвертой группы подключены к анодам вентилей третьей группы, катоды которых подключены к концам шестой группы, образующей с четвертой группой соединение через вентили в левый зигзаг, начала третьей группы соединены с началами шестой группы в левый зигзаг, причем приведенные числа витков групп обмоток в порядке возрастания их нумерации равны: 0,6527; 0,6527; 0,426; 0,574; 0,574; 0,3473. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Система и способ управления выпрямителем // 2648361

Изобретение относится к системе (1) управления и способу управления выпрямителем (2). Система (1) управления позволяет настроить и отрегулировать работу выпрямителя при изменении рабочих условий и управлять выпрямителем (2) в оптимальном рабочем диапазоне более простым и быстрым образом. Система (1) управления для управления выпрямителем (2) содержит по меньшей мере один реактор (6) на фазу, присоединенный к выпрямителю (2), для обеспечения входного сигнала для выпрямителя (2), средство (7) обеспечения тока смещения для управления реактором (6), средство (8) обеспечения управляющего тока для управления реактором (6). Ток смещения фиксирован на заранее определенном значении, которое взято в качестве входного сигнала для средства (8) обеспечения управляющего тока для управления реактором (6), при этом средство (8) обеспечения управляющего тока для управления реактором (6) компенсирует разность между указанным заранее определенным значением тока смещения и начальным значением, определяющим начальную точку линейного рабочего диапазона реактора (6). Другой целью настоящего изобретения является нахождения минимального и максимального значений оптимального рабочего диапазона выпрямителя (2) более эффективным способом путем использования улучшенного способа управления выпрямителем (2), который управляется по меньшей мере одним реактором (6) на фазу, присоединенным к выпрямителю (2). Способ включает этапы, на которых устанавливают: значение тока смещения как заранее определенное значение с помощью средства (7) управления реактором (6); находят начальное значение, определяющее начальную точку линейного рабочего диапазона на кривой управления реактора (6), путем компенсации разности между указанным заранее определенным значением тока смещения, которое взято в качестве входного сигнала для средства (8), обеспечивающего управляющий ток для управления реактором (6), и указанным начальным значением; находят конечное значение, определяющее конечную точку линейного рабочего диапазона реактора (6), при этом начальная точка и конечная точка определяют линейный рабочий диапазон на кривой управления реактора (6). 3н. и 26 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ эксплуатации параллельных вспомогательных преобразователей в рельсовом транспортном средстве // 2648494

Группа изобретений относится к подаче электроэнергии к вспомогательному оборудованию транспортных средств. Способ снабжения электрических потребителей (3, 31, 32) транспортного средства электрической энергией с помощью вспомогательных преобразователей (1, 11, 12) заключается в том, что вспомогательные преобразователи приводятся в действие с синхронизацией по основной волне и импульсной синхронизацией. При этом в случае замыкания на землю протекание тока между вспомогательными преобразователями (1, 11, 12) и заземленным N-проводом (N) сети энергоснабжения прерывается. Вспомогательные преобразователи включены параллельно на стороне переменного напряжения. Кроме того, заявлена системе (5) энергоснабжения транспортного средства, особенно рельсового транспортного средства, для осуществления вышеуказанного способа. Технический результат заключается в непрерывном электроснабжении потребителей транспортного средства при коротком замыкании. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил.