ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ


RU (11) 2249906 (13) C1

(51) 7 H02M5/27 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 11.01.2009 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2003119840/09 
(22) Дата подачи заявки: 2003.06.30 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.06.30 
(45) Опубликовано: 2005.04.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1815766 А1, 15.05.1993. RU 2012985 С1, 15.05.1994. SU 819908 А1, 07.04.1981. RU 2121210 С1, 27.10.1998. FR 2454725 А, 14.11.1980. 
(72) Автор(ы): Головкин А.В. (RU); Демидов И.В. (RU); Игольников Ю.С. (RU); Нестеров С.А. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва (RU) 
Адрес для переписки: 430000, Мордовия, г.Саранск, ул. Большевистская, 68, Мордовский госуниверситет им. Н.П. Огарёва, отдел патентов и стандартов 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Использование: для питания потребителей переменного тока напряжением повышенной частоты. Технический результат заключается в упрощении устройства и снижении его массогабаритных показателей. Преобразователь трехфазного напряжения состоит из вентильного коммутатора, включающего неуправляемый вентильный мост, выполненный на шести диодах, к входу которого подключена трехфазная трехпроводная сеть. К выходу моста подключены соединенные последовательно два конденсатора, а также два силовых транзистора, причем к катодной группе вентилей подключен эмиттер одного силового транзистора, а к анодной - эмиттер другого силового транзистора, коллекторы которых объединены в общую точку и подключены к одному из зажимов первичной обмотки трансформатора. Другой зажим первичной обмотки трансформатора подключен к нулевому проводу и эмиттерам двух управляющих транзисторов, коллекторы которых через резисторы подключены к базам силовых транзисторов. Базы управляющих транзисторов через другие резисторы подключены к общей точке соединения конденсаторов. К вторичной обмотке трансформатора подключена нагрузка. 2 ил.






ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области преобразовательной техники и может найти применение для питания потребителей переменного тока напряжением повышенной частоты.

Известен преобразователь трехфазного напряжения повышенной частоты с однофазным выходом, содержащий в силовой части многофазный управляемый вентильный мост, блок управления и нагрузку (SU №819908, Н 02 М 5/27, опубл. 07.04.81).

Недостатком известного преобразователя является неполная симметрия выходного напряжения, низкий входной коэффициент мощности и повышенная установленная мощность вентильного блока. 

Известно устройство преобразования трехфазного переменного напряжения в однофазное, содержащее однофазный трансформатор, три пары встречно-параллельно включенных тиристора, соединенных с одним концом первичной обмотки выходного трансформатора, другой конец которой подключен к нулевому входному выводу, и систему управления (SU №1815766, МПК 5, Н 02 М 5/27, опубл. 15.05.93). 

Недостатком известного устройства является наличие шести управляемых силовых ключей и сложность системы управления, включающей, в частности, три трансформатора синхронизации.

Технический результат заключается в упрощении устройства и снижении его массогабаритных показателей.

Сущность изобретения заключается в том, что в преобразователе трехфазного переменного напряжения, содержащем вентильный коммутатор и однофазный трансформатор, вентильный коммутатор включает в себя шестиплечий неуправляемый мост, к входу которого подключена трехфазная трехпроводная сеть, а выход моста подключен к двум конденсаторам, соединенным последовательно. Анодная и катодная группы моста подключены к эмиттерам силовых транзисторов, коллекторы которых объединены в общую точку и подключены к одному из зажимов первичной обмотки однофазного трансформатора, а другой зажим первичной обмотки однофазного трансформатора подключен к нулевому проводу и эмиттерам управляющих транзисторов, коллекторы которых через резисторы подключены к базам силовых транзисторов, а базы управляющих транзисторов через другие резисторы - к общей точке соединения конденсаторов.

На фиг.1 показана схема преобразователя, на фиг.2 - диаграммы фазных напряжений питающей сети.

Преобразователь состоит (фиг.1) из вентильного коммутатора, включающего неуправляемый вентильный мост, выполненный на диодах 1-6, к входу которого подключена трехфазная трехпроводная сеть А, В, С. К выходу моста подключены соединенные последовательно конденсаторы 7 и 8, а также силовые транзисторы 9 и 10. К катодной группе вентилей подключен эмиттер силового транзитора 9, а к анодной - эмиттер силового транзитора 10, коллекторы которых объединены в общую точку и подключены к зажиму М первичной обмотки однофазного трансформатора 17. Зажим N первичной обмотки однофазного трансформатора 17 подключен к нулевому проводу и эмиттерам управляющих транзисторов 11 и 12, коллекторы которых через резисторы 13 и 14 подключены к базам силовых транзисторов 9 и 10. Базы управляющих транзисторов 11 и 12 через резисторы 15 и 16 подключены к общей точке соединения конденсаторов 7 и 8. К вторичной обмотке однофазного трансформатора 17 подключена нагрузка 18.

Работа схемы происходит в соответствии с векторной диаграммой (фиг.2), на которой показаны векторы фазных напряжений UA, U Z, Ub, UX, UC, UY , следующие друг за другом через 60 эл. град.

Формирование переменного напряжения происходит следующим образом: под действием фазного напряжения UA на катодах диодов 1, 3, 5 по отношению к нулевому проводу формируется положительная полуволна напряжения с частотой, равной утроенной частоте сети. Напряжение пульсаций через конденсатор 7 подается на базу управляющего транзистора 11 относительно среднего уровня. При достижении амплитудой пульсаций порога отпирания транзисторного ключа управляющий транзистор 11 и силовой транзистор 9 переходят в открытое состояние. Ток будет протекать от фазы А через диод 1, силовой транзистор 9, первичную обмотку трансформатора 17 к нулевому проводу и перемагничивает сердечник магнитопровода в направлении, противоположном предыдущему состоянию. При уменьшении амплитуды пульсаций ниже порога отпирания транзисторного ключа управляющий транзистор 11 и силовой транзистор 9 запираются.

Под действием фазного напряжения UZ на анодах диодов 4, 6, 2 по отношению к нулевому проводу также формируется отрицательная полуволна напряжения с частотой, равной утроенной частоте сети. Напряжение пульсаций через конденсатор 8 подается на базу управляющего транзистора 12 относительно среднего уровня. При достижении амплитудой пульсаций порога отпирания транзисторного ключа управляющий транзистор 12 и силовой транзитор 10 переходят в открытое состояние. Ток течет от нулевого провода через первичную обмотку трансформатора 17, силовой транзистор 10, диод 2 к фазе С питающей сети. При этом магнитопровод перемагничивается в противоположном направлении до максимального значения магнитной индукции.

Дальнейшая работа элементов схемы осуществляется в соответствии с фиг.2 от действия соответствующего фазного напряжения в следующем порядке:

UB: 3-9-17-N;

U X: N-17-10-4;

UC: 5-9-17-N;

U Y: N-17-10-6.

Таким образом, за период питающей сети происходит перемагничивание сердечника магнитопровода через 60 эл. град, что позволяет получить на вторичной обмотке трансформатора напряжение утроенной частоты.

Поскольку предложенное устройство содержит меньшее число элементов как в силовой части, так и в системе управления, следовательно, оно является более простым и позволяет снизить массогабаритные показатели преобразователя в целом.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Преобразователь трехфазного переменного напряжения, содержащий вентильный коммутатор и однофазный трансформатор, отличающийся тем, что вентильный коммутатор включает в себя шестиплечий неуправляемый мост, к входу которого подключена трехфазная трехпроводная сеть, а выход моста подключен к двум конденсаторам, соединенным последовательно, анодная и катодная группы моста подключены к эмиттерам силовых транзисторов, коллекторы которых объединены в общую точку и подключены к одному из зажимов первичной обмотки однофазного трансформатора, а другой зажим первичной обмотки однофазного трансформатора подключен к нулевому проводу и эмиттерам управляющих транзисторов, коллекторы которых через резисторы подключены к базам силовых транзисторов, а базы управляющих транзисторов через другие резисторы - к общей точке соединения конденсаторов.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru