Трехфазный выпрямитель

 

ОП И САН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

11Ц 605299

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 265254 (22) Заявлено 13.12.76 (21) 2427808 24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.78. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описи» », .05.;3 (51) Ч. Кл з Н 02Щ 7, 12

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий. (53) УДК 621.314.6 (088.8) (72) Автор изобретения

В. H. Филатов (71) Заявитель (54) Т Р ЕХ ФЛ 3 Н Ы Й В Ы11 1 Я М И1 ЕЛ Ь

Изобретспис относится к преобразовательной технике и может найти применение в низковольтных источниках питания с широким диапазоном регулирования выходных параметров.

Известны устройства, в которых с целью улучшения коэффициента мощности и формы выпрямленного напряжения используется двуступенчатое плавное регулирование выходного напряжения, заключающееся в снабжении вторичных обмоток трансформатора низковольтными отпайками либо дополнительными двумя вторичными обмотками, к концам которых подключены дополнительные вентили, обеспечивающие ступень выпрямления пониженного напряжения, а также переключение коэффициента трансформации по первичной обмотке.

Однако применительно к,мощным низковольтным трансформаторам с очень малым количеством вторичных витков вывод отпаек у вторичных обмоток трансформатора является практически невыполнимой задачей (1).

Применение же дополнительных двух более низковольтных обмоток (2) также является трудно реализуемой задачей и приводит к увеличению расхода меди и повышению веса и габаритов трансформатора. Кроме того, вообще нежелательно применение нетиповых, несерий о выпускаемых силовых трансформаторов.

11ереключение коэффициента трансформации трансформатора по первичной стороне

5 приводит к значительному увеличению установленной мощности вентилей и также требует специальных отпаек (3).

Известен трехфазный выпрямитель по основному авт. св. № 265254 (4), содержащий

10 силоьои трансформатор с двум» втори шыми обмотками, соедипеннымн в звезду, и шесть вентилей, причем каждая фаза одной вторичной обмотки трансформатора подключена к обьединенным анодам (катодам) двух тири15 сторон, через которые она соединена с разноименными фазами второй вторичной обмотки, а нагрузка включена между иулевыми точками указанных обмоток.

Целью изобретения является повышение

20 коэффициента мощности и улучшение формы выпрямленного напряжения этого трехфазного выпрямителя. Указанная цель достигается тем, что трехфазный выпрямитель снабжен дополнительными вентилями, образующими

25 ддвве е ззввееззддыы, каждая из которых подключена свободными электродами к соответствующим фазным концам одной вторичной обмотки, а общей точкой — и нулевой точке другой вторичной обмотки.

30 На фиг. 1 показана принципиальная схема

605299 выпрямителя; на фиг. 2, а и б — векторные диаграммы напряжений, характеризующие работу устройства.

Выпрямитель содержит трехфазный силовой трансформатор с первичной обмоткой 1 и двумя вторичными обмотками 2, 3, соединенными в звезду, нулевые точки которых образуют выходные зажимы устройства. Вентили 4, 5, б и 7, 8, 9 подключены между концами фазных обмоток и нулевыми точками смежных обмоток 2 и 3 трансформатора. Вентили

10 и 11, 12 и 13, 14 и 15 подключены по два между концами одной и смежными фазами другой вторичной обмотки трансформатора.

Допустим, что вначале работают управляемые вентили 10 — 15. Пусть в момент времени

3=0 наибольшая разность потенциалов имеет место между фазами а и с . При этом ток течет через вентили 10. Через 60 эл. град. максимальная разность потенциалов будет между фазами а> и 4. Подаются управляющие импульсы на вентиль 15 и в течение следующих 60 эл. град. ток будет протекать через этот вентиль. Следующими поочередно через

60 эл. град. включаются вентили 12, 14, 13, 15.

На выходных выводах выпрямителя — нулевых точках обмоток 2 и 3 формируется выпрямленное напряжение с шестикратной пульсацией.

При плавном регулировании — увеличении угла включения вентилей 10 в 15 происходит снижение выпрямленного напряжения, сопровождающееся ухудшением коэффициента мощности выпрямителя и увеличением содержания высших гармоник выпрямленного напряжения, которые при широком диапазоне регулирования выходного напряжения могут достигать недопустимого значения.

Поэтому, как только выпрямленное напряжение достигнет значения 1,35 U4, управляющие импульсы снимаются с вентилей 10 — 15 и подаются на вентили 4 — 9, которые обеспечивают уже выпрямление фазных напряжений по дважды трехфазной схеме,, обеспечивающей получение максимального выпрямленного напряжения 1,35 U@.

Вентили 4 — 9 включаются через 60 эл. град. в порядке 4, 9, 5, 7, б, 8 в соответствие с векторной диаграммой напряжений íà .концах фазных обмоток 2 и 3 (см. фиг, 2, а).

Дальнейшее регулирование — снижение выпрямленного напряжения от 1,35 U,, до нулевого значения обеспечивает фазовым регулированием — увеличением угла включения вентилей 4 — 9.

Таким образом, полный диапазон регулирования выпрямленного напряжения складывается из двух поддиапазонов от О до 1,35 Уф и от 1,35 U,t, до 2,35 U4„÷òî обеспечивает увеличсние коэффициента мощности выпрямителя и улу шспия формы выпрямленного напря1О кеши без какого-либо усложнения конструкции трансформатора.

При узком днапазонс регулирования выпрямленного напряжения от 1,35 U, до 2,35 Уф в качестве вентилей 4 — 9 мо к о использовать

15 неуправляемые диоды. Прп этом за счет перескока тока с управляемых вситплсй — тиристоров 10 — -15 на неуправляемые вентили— диоды 4 — 9 в кривой выпрямленного напряжения не будет глубоких провалов ниже 1,35 Ьф

20 за счет наличия опорного, выпрямленного через эти диоды напряжения.

Благодаря описанному соедипени|о основных и дополнительных вентилей обеспечивается возможность двухдиапазонного регулнро25 вания выпрямленного напряжения с улучшением его гармонического состава и коэффициента мощности выпрямителя без усложнения конструкции трансформатора и без увеличения его веса и габаритов.

Зп

Формула изобретения

Трехфазный выпрямитель по авт, св. № 265254, отличающийся тем, что, с

35 цель1о повышения коэффициента мощности и улучшения формы выходного напряжения, он снабжен дополнительными вентилями, образующими две звезды, каждая из которых подключена свободными электродами к соответИ ствующим фазным концам одной вторичной обмотки, а общей точкой — — к нулевой точке другой вторичной обмотки.

Исто шики информации, принятые во внимание прп экспертизе

45 1. Лвторское свид(.тельство СССР ¹ 383177, кл. Н 02И 7/06, 1973.

2. Лвторскос свидетельство СССР М 132316, кл. 21d - 12/03, 1960, 3. Заявка ФРГ № 2347743, кл. Н 02М 7/Об, 50 1976.

4. Лвторское свидетельство CCCP ¹ 265254, кл. Н 02М 7/12, 1970.

605299

< а Уа

Составитель Л. Устинкина

Техред А. Камышникова Корректор 3. Тарасова

Редактор Н. Старикова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1003/7 Изд. № 471 Тираж 892

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений п открытий

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