ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ


RU (11) 2028711 (13) C1

(51) 6 H02M7/08 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.12.2008 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 4919760/07 
(22) Дата подачи заявки: 1991.02.15 
(45) Опубликовано: 1995.02.09 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Авторское свидетельство СССР N 782089, кл. H 02M 7/08, 1980. 2. Коганов И.Л. Электронные и ионные преобразователи, ГЭИ, Ленинград, 1956, с.97, 126. 
(71) Заявитель(и): Научно-производственное объединение силовой электроники 
(72) Автор(ы): Филатов В.Н.; Сафронов А.И.; Прасолов Ю.Ф.; Суханов В.И. 
(73) Патентообладатель(и): Филатов Валерий Нейахович; Сафронов Александр Иванович; Прасолов Юрий Федорович; Суханов Владимир Иванович 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ 

Использование: изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в качестве низковольтного сильнотчного источника постоянного напряжения. Сущность изобретения: предположено дальнейшее усовершенстование преобразователя переменного тока в постоянный, выполненного на основе трехфазного трансформатора с трехстержневым магнитопроводом 1, первичной и двумя вторичными обмотками 4,5, соединенными в шестифазную звезду с нулевым выводом, образующим один из выходных выводов для подключения нагрузки, свободные начала и концы которой через вентили 6-11 подключены к другому выходному выводу. При этом первичная обмотка выполнена в виде двух равноценных секций 2,3, соединенных между собой началами согласно - последовательно или параллельно, размещенных на софазных или смежных по фазе стержнях магнитопровода и разнесенных по высоте стержней магнитопровода вместе с соответствующими вторичными обмотками. Преобразователь обеспечивает снижение установленной мощности оборудования и массогабаритов, повышение надежности в работе. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может найти практическое применение в качестве низковольтных сильноточных источников постоянного напряжения для питания гальванических ванн, электролиза, электросварки, электрохимической очистки сточных вод и т.д.

Известны низковольтные преобразователи переменного напряжения в постоянное, выполненные на основе трехфазного трансформатора с двумя вторичными обмотками, соединенными в прямую и обратную звезды, подключенные через уравнительный реактор и вентили к выходным зажимам преобразователя. Различные их модификации отличаются структурой соединения обмоток трансформатора, уравнительного реактора и вентилей [1].

Прототипом изобретения является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный, трехобмоточный трансформатор с трехстержневым магнитопроводом, две вторичные обмотки которого разнесены по высоте соответствующих стержней магнитопровода и соединены пофазно-согласно-последовательно, образуя шестифазную звезду с нулевым выводом, причем свободные начала и концы этой звезды через соответствующие вентили соединены с одним из выходных выводов для подключения нагрузки, нулевой вывод образует второй выходной вывод преобразователя, а трехфазная первичная обмотка трансформатора, выполненная по схеме, обеспечивающей шестиимпульсный режим выпрямления напряжения, соединена с выходными выводами для подключения трехфазной питающей сети. За счет формирования на вторичных обмотках шестифазного напряжения такой преобразователь обеспечивает однотактный режим выпрямления с проводимостью вентилей и обмоток трансформатора по 60 эл.град. [2].

Недостатком прототипа являются повышенные установленная мощность и массогабаритные показатели оборудования.

Целью изобретения является снижение установленной мощности и массогабаритов оборудования.

Достигается это тем, что в известном преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем трехфазный трехобмоточный трансформатор с трехстержневым магнитопроводом, две вторичные обмотки которого разнесены по высоте соответствующих стержней магнитопровода и соединены пофазно-согласно-последовательно, образуя шестифазную звезду с нулевым выводом, причем свободные начала и концы этой звезды через соответствующие вентили соединены с одним из выходных выводов для подключения нагрузки, а трехфазная первичная обмотка, выполненная по схеме, обеспечивающей шестипульсный режим выпрямления напряжения, соединена с выходными выводами для подключения трехфазной питающей сети, указанная первичная обмотка трансформатора в каждой фазе выполнена в виде двух идентичных согласно-последовательно соединенных реакций разнесенных по высоте стержней магнитопровода, причем каждая из указанных секций размещена соосно с одной из соответствующих вторичных обмоток трансформатора, указанный нулевой вывод которых соединен с другим выходным выводом.

Отличительной особенностью преобразователя является разделение первичной обмотки в каждой фазе на две идентичные согласно-последовательно соединенные секции, разнесение их по высоте стержней магнитопровода трансформатора и размещение каждой из указанных секций соосно с одной из соответствующих вторичных обмоток трансформатора, что обеспечивает преобразователю снижение установленной мощности и массогабаритов оборудования за счет обеспечения дважды трехфазного режима выпрямления без уравнительного реактора.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками заявляемого преобразователя и признать заявляемое решение соответствующим критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 а,б,в - диаграммы токов и напряжений, характеризующие его работу.

Преобразователь содержит трехфазный трансформатор на магнитопроводе 1 с секциями первичной обмотки 2, 3 и вторичными обмотками 4, 5, и вентили 6, 7, 8, 9, 10, 11. При подаче на вход преобразователя сетевого напряжения в режиме холостого хода (без нагрузки, оно делится поровну между согласно-последовательно соединенными обмотками 2, 3. На вторичных обмотках 4, 5 трансформатора при этом формируется шестифазная система вторичных напряжений. Диоды 6, 7, 8, 9, 10, 11 обеспечивают поочередное однотактное выпрямление вторичного напряжения с формированием на выходе шестипульсного постоянного напряжения с проводимостью вентилей и вторичных обмоток по 60 эл. град. При подключении к выходным выводам преобразователя нагрузки происходит переход работы преобразователя в дважды трехфазный режим работы с увеличением проводимости вентилей и обмоток по 120 эл.град. и снижении выходного напряжения с 1,35 U2р до 1,17 U2р (как в схеме с двухфазным уравнительным реактором).

Обеспечение дважды трехфазного режима работы происходит за счет того, что каждая из вторичных обмоток 4, 5 имеет сильную магнитную связь с соосно с ней расположенной секцией первичной обмотки 2 (3). Поскольку индуктивность рассеяния секций первичных обмоток относительно смежных им вторичных обмоток возрастает на порядок, это будет эквивалентно введению добавочных индуктивностей последовательно с каждой из вторичных обмоток, а в целом это будет эквивалентно установке шестифазного уравнительного реактора в цепи переменного напряжения преобразователя (до вентилей 6, 7, 8, 9, 10, 11), либо двухфазного (двухобмоточного трансформатора, подключенного между нулевыми выводами вторичных обмоток 4, 5 и одним из выходных выводов преобразователя. При этом установленная мощность трансформатора снижается с 1,55 Рd до 1,26 Pd без применения уравнительного реактора.

На фиг. 2 б приведена диаграмма напряжений, характеризующая работу преобразователя в режиме холостого хода.

На фиг. 2 в,г,д приведены диаграммы напряжений и токов, характеризующие работу преобразователя на активную нагрузку.

За счет секционирования и разнесения первичной обмотки трансформатора обеспечивается дважды трехфазный режим выпрямления под нагрузкой с увеличением проводимости вентилей и вторичных обмоток с 60 до 120 эл.град., что обеспечивает соответствующее снижение установленной мощности и массогабаритов преобразователя. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий трехфазный трехобмоточный трансформатор с трехстержневым магнитопроводом, две вторичные обмотки которого разнесены по высоте соответствующих стержней магнитопровода и соединены пофазно согласно последовательно, образуя шестифазную звезду с нулевым выводом, причем свободные начала и концы этой звезды через соответствующие вентили соединены с одним из выходных выводов для подключения нагрузки, а трехфазная первичная обмотка, выполненная по схеме, обеспечивающей шестипульсный режим выпрямления напряжения, соединена с входными выводами для подключения трехфазной питающей сети, отличающийся тем, что, с целью снижения установленной мощности и массогабаритов оборудования, указанная первичная обмотка трансформатора в каждой фазе выполнена в виде двух идентичных согласно последовательно соединенных секций, разнесенных по высоте стержней магнитопровода, причем каждая из указанных секций размещена соосно с одной из соответствующих вторичных обмоток трансформатора, указанный нулевой вывод которых соединен с другим выходным выводом.




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