ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Полупроводниковый преобразователь
Полезная модель относится к преобразовательной технике и может быть использована в низковольтных сильноточных выпрямителях, в частности, в выпрямителях для электролиза галлия, кадмия, линий электрохимической обработки металлов, гальванотехнике.
Известныполупроводниковыепреобразователи,содержащие
трансформаторный узел и полупроводниковые вентили (см. Бондаренко Н.Н., Братолюбов В.Б. Низковольтные преобразователи для гальванотехники и электрохимических станков. М.: Энергоатомиздат, 1987, с. 108, 109). Преобразователи содержат трансформатор с шихтованным магнитопроводом стержневой конструкции и силовой шкаф, причем отводы вентильных обмоток трансформатора соединяются шинами с вентилями силового шкафа.
Недостатком данных полупроводниковых преобразователей является высокое значение внутреннего падения напряжения, складывающееся из высокого индуктивного сопротивления контура коммутации и высокого активного сопротивлением обмоток трансформатора, отводов вентильных обмоток трансформаторов и шин, соединяющих отводы трансформатора с вентилями. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является полупроводниковый преобразователь, содержащий трансформаторный узел и полупроводниковые вентили, причем в трансформаторном узле применены шихтованные магнитопроводы стержневой конструкции, а вентили установлены на шине постоянного тока, приближенной к трансформатору (см. а.с.С€СР №1501195, Н 01 L 25/02, опубл.15.08.89).
Недостатками данного полупроводникового преобразователя является высокое значение внутреннего падения напряжения, складывающееся из высокого индуктивного сопротивления контура коммутации и высокого активного
сопротивлением обмоток трансформатора и отводов вентильных обмоток трансформаторов.
Технической задачей, решаемой заявляемой полезной моделью, является уменьшение внутреннего падения напряжения полупроводникового преобразователя за счет снижения как индуктивного сопротивления контура коммутации, так и активного сопротивления обмоток трансформатора и отводов вентильных обмоток трансформаторов.
Поставленная техническая задача решается за счет того, что в полупроводниковом преобразователе, содержашем трансформаторный узел и полупроводниковые вентили, согласно полезной модели, трансформаторный узел выполнен в виде трех однофазных трансформаторов, каждый из которых содержит по меньшей мере один кольцевой магнитопровод, сетевую и вентильные обмотки, причем каждая вентильная обмотка имеет по меньшей мере один виток, состояший из одного вертикального и одного горизонтального элементов, выполненньпс из жестких прямолинейных шин, вертикальный элемент обмотки охвачен кольцевым магнитопроводом, а горизонтальные элементы обмотки трех однофазных трансформаторов являются основанием преобразователя, при этом полупроводниковые вентили установлены на вертикальных
элементах вентильных обмоток однофазных тансформаторов непосредственно на выходе из магнитопровода.
В заявляемой полезной модели снижение индуктивного сопротивления контура коммутации и снижение активного сопротивления обмоток трансформаторов достигается за счет применения однофазных трансформаторов с кольцевыми магнитопроводами, охватываюшими вертикальные элементы вентильных обмоток, что обеспечивает лучшее потокосцепление между обмотками трансформаторов; меньшую длину магнитных силовых линий и стабильность характеристик магнитопроводов по всей длине. Снижение активного сопротивления отводов вентильных обмоток трансформаторов достигается за счет установки полупроводниковых вентилей на вертикальных элементах вентильных обмоток однофазных тансформаторов непосредственно на выходе из магнитопровода.
Перчень фигур чертежей полупроводникового преобразователя Фиг. 1 - вид полупроводникового преобразователя в аксонометрии
Полупроводниковый преобразователь включает три однофазных трансформатора 1, каждый из которых содержит кольцевой магнитопровод 2, установленный на горизонтальном элементе вентильной обмотки - жесткой шине 3 и охватывающий вертикальный элемент вентильной обмотки - жесткую шину 4, на которой установлен полупроводниковый вентиль 5. Выходом полупроводникового преобразователя являются: сборная шина постоянного тока 6, к которой подключены вентили трех фаз полупроводникового преобразователя, и сборные шины постоянного тока 7, к которым подключены горизонтальные элементы вентильных обмоток. Кольцевые магнитопроводы 2 охвачены первичными обмотками 8.
Полупроводниковый преобразователь работает следующим образом. Первичные обмотки 8 соединяются в звезду или треугольник и подключаются к сети переменного тока. Переменное напряжениевентильных обмоток, состоящих из
шин 3, 4 выпрямляется вентилем 5. Нагрузка полупроводникового преобразователя подключается к сборным шинам постоянного тока 6 и 7.
Полупроводниковый преобразователь позволяет реализовать как трехфазную нулевую схему выпрямления, так и трехфазную «две обратные звезды с уравнительным реактором и трехфазную кольцевую схему (см. Справочник по проектированию электропривода, силовых и осветительных установок. Под редакцией Я.М. Большама , В.И. Круповича, М.Л. Самовера. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., Энергия, 1974; с. 204, 205).
Использование заявляемого полупроводникового преобразователя обеспечивает следующие технико-экономические преимущества:
уменьщение внутреннего падения напряжения полупроводникового преобразователя в 3-4 раза по сравнению с прототипом за счет снижения как индуктивного сопротивления контура коммутации, так и активного сопротивления обмоток трансформатора и отводов вентильных обмоток трансформаторов,
уменьщение установленной мощности полупроводниковых преобразователей, снижение потерь в распределительной сети переменного тока, подключение к сети переменного тока ограниченной мощности большего числа полупроводниковых преобразователей, что особенно важно при проведении реконструкции действующего предприятия.