ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТРЕХФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТРЕХФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ


RU (11) 2006162 (13) C1

(51) 5 H02M7/06 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 4901067/07 
(22) Дата подачи заявки: 1991.01.09 
(45) Опубликовано: 1994.01.15 
(71) Заявитель(и): Мордовский государственный университет им.Н.П.Огарева 
(72) Автор(ы): Игольников Ю.С. 
(73) Патентообладатель(и): Мордовский государственный университет им.Н.П.Огарева 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТРЕХФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ 

Использование: изобретение относится к преобразовательной технике и может быть применено для питания различных потребителей постоянного тока. Сущность изобретения: для увеличения кратности частоты пульсаций выходного напряжения до четырех при исключении потока вынужденного намагничивания преобразователь состоит из трансформатора 1 с трехстержневым магнитопроводом 2. На одном стержне магнитопровода, например крайнем, размещена первичная фазная обмотка 3, которая подключена к фазному напряжению сети UA (клеммы A - O). На другом стержне, например среднем, размещена первичная фазная обмотка 4, которая подключается к линейному напряжению сети UBC (клеммы B - C сети). На тех же стержнях размещены вторичные обмотки 5 и 6, причем число витков обмотки 5 в раз больше числа витков обмотки 6. Каждая из обмоток 5 и 6 имеет отвод от средней точки, которые соединены вместе в точку O. Свободные зажимы обмотки 5 a и x подключены к вентильным элементам блока выпрямления напряжения, например диодам 7 и 8. Свободные зажимы обмотки 6 b и c подключены к диодам 9 и 10. Между общей точкой катодов (или анодов) диодов 7 - 10 и общей нулевой точкой O обеих звезд включена нагрузка 11. При необходимости магнитопровод может быть выполнен четырехстержневым (броневой). 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть применено для питания различных потребителей постоянного тока.

Известны преобразователи трехфазного переменного напряжения в постоянное, содержащее трехфазный трансформатор, первичная обмотка которого соединена в звезду или треугольник, а вторичная в m-фазную звезду с нулевой точкой. Концы этих фазных обмоток присоединены к вентильным элементам, например диодам, образуя так называемую схему выпрямления с нулевой точкой. Среди этих преобразователей известны преобразователи с m = 2, 3, 6, 12.

Однако, преобразователи с m = 2, 3 имеют высокий коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения, а преобразователи с m = 6, 12 - сложный трансформатор, наличие потока вынужденного намагничивания при соединении первичных обмоток звездой.

Известен преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный трансформатор с трехстержневым магнитопроводом, на стержнях которого размещена первичная обмотка, подключенная к трехфазной сети, и вторичная, соединенная в трехлучевую звезду и подключенная к вентильным элементам по нулевой схеме.

Этот преобразователь обеспечивает лишь трехкратную частоту пульсаций выпрямленного напряжения, а в процессе преобразования в стержнях магнитопровода возникает поток вынужденного намагничивания.

Цель изобретения - увеличение кратности частоты пульсаций выходного напряжения до четырех при исключении потока вынужденного намагничивания.

Это достигается тем, что в известном преобразователе, содержащем трансформатор с трехстержневым магнитопроводом, на стрежнях которого размещена первичная обмотка, подключенная к трехфазной сети, и вторичная, соединенная в звезду и подключенная к вентильным элементам по нулевой схеме, первичная обмотка выполнена в виде двух несвязанных обмоток, одна из которых размещена на одном стержне и подключена к фазному напряжению сети, а вторая размещена на другом стержне и подключена к линейному напряжению других двух фаз, причем вторичная обмотка размещена на тех же стержнях магнитопровода, что и первичная, и соединена в четырехлучевую звезду. При этом отношение числа витков одной вторичной обмотки к числу витков другой равно .

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого преобразования; на фиг. 2а, б - векторная диаграмма напряжений питающей сети; на фиг. 3 - диаграммы вторичных фазных ЭДС, е2, выпрямленного напряжения еd, анодных токов вентилей ia.

Преобразователь (фиг. 1) состоит из трансформатора 1 с трехстержневым магнитопроводом 2. На одном стержне магнитопровода, например крайнем, размещена первичная фазная обмотка 3, которая подключается к фазному напряжению сети UА (клемма А-0). На другом стержне, например среднем, размещена первичная фазная обмотка 4, которая подключается к линейному напряжению сети UВС (клемма В-С сети). На тех же стержнях размещены вторичные обмотки 5 и 6, причем число витков обмотки 5 в раз больше числа витков обмотки 6. Каждая из обмоток 5 и 6 имеет отвод от средней точки, которые соединены вместе в точку 0. Свободные зажимы обмотки 5 "а" и "х" присоединены к вентильным элементам, например диодом 7 и 8. Свободные зажимы обмотки 6 "в" и "с" присоединены к диодам 9 и 10. Между общей точкой катодов (или анодов) диодов 7-10 и общей нулевой точкой 0 обеих звезд включена нагрузка 11. При необходимости магнитопровод может быть выполнен четырехстержневым (броневой).

Формирование четырехфазного напряжения иллюстрируют диаграммы фиг. 2 а, б. Вектор UА соответствует фазному напряжению, которое прикладывается к обмотке 3 от питающей сети к зажимам ОА, вектор UВСсоответствует линейному напряжению сети, приложенному к первичной обмотке 4 при ее подключении к зажимам ВС сети. Поскольку векторы UА и UВС сдвинуты на 90 эл. град, то и вызываемые ими магнитные потоки в соответствующих стержнях также сдвинуты на 90 эл. град. Следовательно, сдвинуты на 90 эл. град. и наводимые этими потоками ЭДС в обмотках ах и bc. Соединение отводов от средних точек этих обмоток в общую точку 0 позволяет получить систему четырех ЭДС, сдвинутых друг относительно друга на 90 эл. град. , при соответствующем выборе числа витков этих обмоток (векторы , , , на фиг. 2 б). На фиг. 3 а приведены диаграммы мгновенных значений этих ЭДС и формируемая ими кривая выпрямленного напряжения, выделенная жирной линией.

Формирование выпрямленного напряжения осуществляется аналогично всем нулевым схемам, т. е. работает фаза, имеющая наибольшее мгновенное значение ЭДС в данный момент времени, и связанный с ней диод. Длительность протекания анодного тока, равная 90 эл. град, обуславливает среднее значение анодного тока через диод, равное Jd . Порядок работы диодов 7-10 показан на фиг. 3б. Поскольку к обмотке 4 приложено линейное напряжение сети, а к обмотке 3- фазное, число витков вторичной обмотки 5 должно быть в раза больше числа витков обмотки 6 (для выравнивания амплитудных и действующих значений их ЭДС). Магнитопровод трансформатора может быть выполнен четырехстержневым броневого типа (четвертый стержень показан штрихами на фиг. 1).

Таким образом, предложенный преобразователь позволяет сравнительно простым путем получить выпрямленное напряжение с четырехкратной частотой пульсаций.

Поскольку первичные фазные обмотки не соединены между собой, а также имеется стержень магнитопровода, на котором нет обмоток, в магнитопроводе отсутствует поток вынужденного намагничивания, присущий для большинства нулевых схем, где не применены дополнительные обмотки соединением в зигзаг. (56) Каганов И. Л. Электронные и ионные преобразователи, ч. III, М. -Л. : Госэнергоиздат, 1956, с. 91. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТРЕХФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий трансформатор с трехстержневым магнитопроводом, на двух стержнях которого размещены первичные и вторичные обмотки, причем вторичные обмотки выполнены из двух полуобмоток с выведенной нулевой точкой и соединены с блоком выпрямления напряжения по четырехфазной нулевой схеме, отличающийся тем, что, с целью повышения выпрямленного напряжения с четырехкратной симметричной частотой пульсаций, первичные обмотки выполнены в виде двух гальванически несвязанных обмоток, одна из которых размещена на одном стержне и подключена к фазному напряжению сети, а вторая размещена на другом стержне и подключена к линейному напряжению других двух фаз сети, при этом отношение числа витков вторичных обмоток, размещенных на разных стержнях, равно




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