| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2206172
ПЕРЕТВОРЮВАЧ трифазної змінної напруги В ПОСТІЙНЕ
Ім'я винахідника: Ігольников Ю.С .; Ведяшкін А.В.
Ім'я патентовласника: Мордовський державний університет ім. Н.П.Огарева
Адреса для листування: 430000, г.Саранск, Ул.Большевістская, 68, Мордовський держуніверситет ім. Н.П.Огарева, відділ патентів і стандартів
Дата початку дії патенту: 2001.04.09
Винахід відноситься до області перетворювальної техніки і може знайти застосування для живлення споживачів постійного струму. Технічний результат полягає в можливості отримання постійної напруги з компенсацією реактивної потужності і використанням тих же конденсаторів для зменшення пульсацій напруги на навантаженні. Перетворювач трифазної змінної напруги в постійне містить трифазний трансформатор із вторинною обмоткою, бруківку схему випрямлення з катодного і анодного групами вентилів. Почала вторинної обмотки трансформатора підключені до змінного входу мостової схеми випрямлення, а інші її затискачі - до входу мостової схеми конденсаторів, що складається з двох груп конденсаторів. Кожна група конденсаторів має спільну точку. Загальні точки зазначених груп конденсаторів з'єднані з загальними точками катодного і анодного груп вентилів трифазної мостової схеми. До виходу мостової схеми випрямлення підключена навантаження.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до області перетворювальної техніки і може знайти застосування для живлення споживачів постійного струму.
Відомі перетворювачі трифазної змінної напруги, в яких у вторинну обмотку трансформатора, що живить трифазний вентильний міст, послідовно включені конденсатори. Такі перетворювачі забезпечують генерацію реактивної потужності і можуть використовуватися і як випрямлячі, і як компенсатори, реактивної потужності (див., Наприклад, Баєв О.В., Волков Ю.К. і ін. Вентильні перетворювачі з конденсаторами в силових ланцюгах. - М. : Енергія, 1969).
Однак в цих перетворювачах конденсатори не беруть участі в згладжуванні кривої випрямленої напруги на навантаженні.
Відомий перетворювач трифазного змінного напруги в постійне, в якому вторинна обмотка одними однойменними зажимами підключена до однієї вентильной бруківці схемою, а іншими однойменними зажимами - до іншої вентильной бруківці схемою, при цьому до виходу однієї з мостових схем підключена навантаження (див. АС СРСР 645241, кл. Н 02 М 7/12, 1979).
Недоліком даного пристрою є неможливість компенсації реактивної потужності і згладжування напруги на навантаженні.
Технічний ефект полягає в можливості отримання постійної напруги з компенсацією реактивної потужності і використанням тих же конденсаторів для зменшення пульсацій напруги на навантаженні.
Суть винаходу полягає в тому, що перетворювач трифазного змінного напруги в постійне, що містить трифазний трансформатор і бруківку схему випрямлення, до входу змінного струму якої підключені однойменні висновки вторинної обмотки трансформатора, а до виходу - навантаження, забезпечений бруківці схемою конденсаторів, що складається з трьох груп попарно з'єднаних конденсаторів, загальні точки яких, попарно з'єднані, утворюють вхід мостової схеми, а вихід мостової схеми утворюють інші висновки цих конденсаторів, з'єднані в дві групи по три конденсатора. До входу мостової схеми конденсаторів підключені інші однойменні висновки вторинної обмотки трансформатора. Крім того, кожен з вихідних затискачів конденсаторів мостової схеми може бути з'єднаний з вихідним затискачем мостової схеми випрямлення.
 |
 |
На фіг.1 показана схема пристрою, на фіг.2, а-в - діаграми фазних ЕРС вторинних обмоток "е", напруги на конденсаторах u с, анодні струми вентилів i а.
Пристрій (фіг. 1) містить трифазний трансформатор із вторинною обмоткою 1 (первинна обмотка не відображено), трифазну мостову схему 2, в якій вентилі 3-5 утворюють катодну групу, а вентилі 6-8 анодний групу. Затискачі a, b, c вторинної обмотки 1 підключені до змінного входу постової схеми 2, а затиски х, y, z - до входу мостової схеми, що складається з конденсаторів 9-11 і 12-14. Конденсатори 9-11 утворюють одну групу, а конденсатори 12-14 - іншу. Конденсатори 9-11 мають спільну точку O 1, а конденсатори 12-14 спільну точку О2. Точки О 1 і O 2 можуть з'єднуватися відповідно з загальною точкою катодного групи 3-5 і анодної групи 6-8 вентилів, що показано штриховими лініями. До виходу мостової схеми 2 включена навантаження 15.
Роботу схеми ілюструють діаграми, зображені на фіг.2, а-в. З моменту 
t = 0 різницю ЕРС e a і e b фаз вторинної обмотки і сума напруг на конденсаторах 10, 11 і 13, 14 є максимальною, тому струм проводить вентиль 3 анодної групи і продовжує роботу вентиль 7 катодного групи. При цьому струм проходить по ланцюгу: зажим "а" фази ax трансформатора 1, вентиль 3, навантаження 15, вентиль 7, обмотка by, розгалужуючись по конденсаторів 10-11 і 13, 14 і перезаряджаючи їх, затиск x вторинної обмотки (початковий знак заряду конденсаторів вказано на фіг.1 без дужок, остаточний - в дужках). У момент часу, відповідний t 1, максимальної стає різниця ЕРС e a -e c і сума напруг на конденсаторах 9, 11 і 12, 14 (фіг.1). Тому вентиль 7 закінчує роботу (фіг.2, в), а починає проводити вентиль 8. При цьому струм буде проходити по ланцюгу: фаза "а", вентиль 3, навантаження 15, вентиль 8, фаза cz, конденсатори 9, 11 і 12 , 14, затиск х вторинної обмотки.
У момент, відповідний t 2, струм з вентиля 3 переходить на вентиль 4, оскільки різниця ЕРС фаз e b -e c і її сума з напругою на конденсаторах 9, 10 і 12, 13 буде максимальною. При цьому струм буде проходити по ланцюгу: зажим фази "в", вентиль 4, навантаження 15, вентиль 8, фаза cz, розгалужуючись далі через конденсатори 9 і 10, 12 і 13 та перезаряджаючи їх. Надалі робота повторюється аналогічно описаному згідно з діаграмами фіг.2, а-в. Моменти комутації вентилів t = 0, t 1, t 2 визначаються величиною ємності конденсаторів 9-14. Оскільки початок провідності струму вентилями зрушено вліво щодо точки природної комутації, перетворювач буде генерувати реактивну потужність. Тривалість анодного струму вентилів - 1/3 періоду. При замиканні точки O 1 з катодного групою вентилів (фіг.1), а точки О2 - анодної, напруга на навантаженні буде визначатися сумою напруг на конденсаторах 9, 12; 10, 13; 11-14. Робота схеми буде протікати аналогічно. При високих значеннях опору навантаження ці конденсатори будуть і грати роль фільтра, забезпечуючи і компенсацію реактивної потужності.
Експериментальна перевірка підтвердила працездатність схеми перетворювача, а й відповідність кривих напруги і струму наведеним на діаграмах фіг.2, а-в.
У порівнянні з відомим рішенням пропонована схема перетворювача трифазної змінної напруги в постійне дозволяє не тільки здійснити компенсацію реактивної потужності, але і певною мірою згладжувати пульсації вихідної напруги.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Перетворювач трифазної змінної напруги в постійне, що містить трифазний трансформатор і бруківку схему випрямлення, до входу змінного струму якої підключені однойменні висновки, наприклад, початку вторинної обмотки трансформатора, а до виходу - навантаження, що відрізняється тим, що він забезпечений бруківці схемою конденсаторів, що складається з трьох груп попарно з'єднаних конденсаторів, загальні точки з'єднання яких утворюють вхід мостової схеми, а вихід мостової схеми утворюють інші висновки цих конденсаторів, з'єднані в дві групи по три конденсатора, причому до входу мостової схеми конденсаторів підключені інші однойменні висновки вторинної обмотки трансформатора.
2. Перетворювач по п.1, що відрізняється тим, що кожен з вихідних затискачів конденсаторів мостової схеми з'єднаний з вихідним затискачем мостової схеми випрямлення.
Версія для друку
Дата публікації 15.02.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.