Компенсированный преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

КОМПЕНСИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержапщй силовой трансформатор с двумя трехфазными вторичными обмотками, одна из которых соединена в звезду, а другая в треугольник ,два выпрямительных моста и уравнивающий трехфазный трансформатор с двумя трехфазными обмот- , ками, одна из которых соединена по схеме разомкнутая звезда и включена пофазно между первой вторичной обмоткой силового трансформатора и входом первого выпрямительного моста , а другая соединена по схеме разомкнутый зигзаг и включена пофазно между второй вторичной обмоткой силового трансформатора и входом второго выпрямительного моста, отличающийся тем, что, с целью уменьшения коэффициента реактивной мощности в него введены три одинаковые конденсаторные батареи , а уравнивающий трансформатор снабжен тремя дополнительными фазными обмотками, каждая из которых расположена на одном из стержней его магнитопровода и замкнута на одну из указанных конденсаторных батарей.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,SU.„1116507

А з(59 Н 02 М 7 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:, Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

По ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0ТНРЫТИй (21) 3361125/24-07 (22) 01. 12.81 (46) ЗО.О9.84. Бюл. N 36 (72) Ю.И. Хохлов, В.П. Гуляев, Н.И. Пысин и Ю.В. Кравцов (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 621.314 .5 (088.8) (56) 1. Выпрямительные агрегаты.

Каталог Информстандартэлектро

05.03.09-68, рис. 1, с. 6.

2. Патент Англии В 2001486, кл. Н 02 М 7/08, 1979. (54) (57) КОМПЕНСИРОВАННЫЙ ПРЕОБРА ЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В

ПОСТОЯННОЕ, содержащий силовой трансформатор с двумя трехфазными вторичными обмотками, одна из которых соединена в звезду, а другая в треугольник,два выпрямительных моста и уравнивающий трехфазный трансформатор с двумя трехфазными обмот-, ками, одна иэ которых соединена по схеме "разомкнутая звезда" и включена пофазно между первой вторичной обмоткой силового трансформатора и входом первого выпрямительного моста„ а другая соединена по схеме

"разомкнутый зигзаг" и включена пофазно между второй вторичной обмоткой силового трансформатора и входом второго выпрямительного моста, отличающийся тем, что, с целью уменьшения коэффициента реактивной мощности в него введены три одинаковые конденсаторные батареи, а уравнивающий трансформатор снабжен тремя дополнительными фазными обмотками, каждая из которых расположена на одном из стержней его магнитопровода и замкнута на одну иэ указанных конденсаторных батарей.

45

1 111б5

Изобретение относится к области силовой преобразовательной технике и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется как нереверсивное, так и реверсивное питание потребителя выпрямленным током.

Известен двенадцатифазный некомпенсйрованный преобразователь,содержащий преобразовательный трансфор- щ0 матор с одной первичной обмоткой, соединенной в звезду или треугольник, и двумя вторичными обмотками, одна йз которых соединена в звезду, а другая в треугольник. К вторичным обмоткам подключены выпрямительные мосты, соединенные по выходу параллельно (1 3.

Однако как и любой некомпенсированный преобразователь имеет достаточно высокий коэффициент реактивной мощности (tg ×), в результате чего потребляет из сети значительную реактивную мощность, и, кроме того, Неравномерное деление тока между выпрямительными мостами,- что обусловлено естественным различием индуктивных сопротивлений рассеяния и активных сопротивлений, соединенных по различным схемам вторичных обмо30 ток трансформатора, а также трудностью конструктивного исполнения сильноточных вторичных обмоток с числами витков, о т л и ч а ю щ и м ис я точно в ) 3 раз, как того требуют схемы их соединения (звезда и треугольник). Эта неравномерность, с одной стороны, вызывает уравнительный ток и ухудшает работу вентилей, трансформатора и другого оборудования, а с другой стороны, при- 40 водит к появлению в сетевом токе преобразователя гармоник неканонического для .двенадцатифазных выпрямителей порядка, например пятой и седьмой.

Известен компенсированный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий силовой трансформатор с двумя трехфазными вторичными обмотками, одна из кото- рых соединена в звезду, а другая в треугольник, два выпрямительных моста, и уравнивающий трехфазный трансформатор с двумя трехфазными обмотками, одна иэ которых соединена по схеме разомкнутая звезда и

1 включена пофазно между первой вторичной обмоткой силового трансфор07 l матора и входом первого выпрямительного моста, а другая соединена по схеме разомкнутый зигзаг и включена пофазно меяду второй вторичной обмоткой силового трансформатора и входом второго выпрямительного моста.

Наличие вспомогательного (уравнивающего) трансформатора обеспечивает выравнивание тока между выпрямительными мостами, благодаря чему улучшается работа вентилей и главного трансформатора и спектральный состав сетевого тока преобразователя (2 ).

Однако коэффициент реактивной мощности не только остается высоким, но и дополнительно повьппается за счет реактивного сопротивления рассеяния вспомогательного трансформатора, что приводит к дополнительным потерям активной мощности и снижению пропускной способности питающей сети и главного трансформатора преобразователя, снижению KIUI устройства.

Цель изобретения — уменьшение коэффициента реактивной мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в компенсированном преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем силовой трансформатор с двумя трехфазными вторичными обмотками, одна из которых соединена в звезду, а другая — в треугольник, два выпрямительных моста и уравнивающий трехфазный трансформатор с двумя трехфаэными оьмотками, одна из которых соединена по схеме "разомкнутая звезда" и включена пофазно меяду первой вторичной обмоткой силового трансформатора и входом первого выпрямительного моста, а другая — соединена по схеме "разомкнутый зигзаг" и включена пофазно меяду второй вторичной обмоткой силового трансформатора и входом второго выпрямительного моста, введены три одинаковые конденсаторные батареи, а уравнивающий трансформатор снабжен тремя дополнительными фазными обмотками, каждая из которых расположена на одной из стержней его магнитопровода и замкнута на одну из указанных конденсаторных батарей.

На чертеже приведена принципиальная схема компенсированного пре1116507

35 образователя переменного напряжения В постоянное . фр

Преобразователь содержит силовой трансформатор 1, первичная обмотка

2 которого подключена к питающей сети А,В,С, одна его вторичная обмотка 3 соединена в звезду н через первую обмотку 4 уравнивающего трансформатора 5 соединена с первым выпрямительным мостом 6. Другая вторич- 10 ная обмотка 7 силового трансформатора

1 соединена в треугольник и через вторую обмотку 8 уравнивающего. трансформатора 5 соединена с вторым выпрямительным мостом 9. Оба выпрями- 15 тельных моста соединены по выходу параллельно.

Первая обмотка 4 уравнивающего трансформатора соединена по схеме

"разомкнутая звезда, а вторая об- 20 мотка 8 уравнивающего трансформатора соединена по схеме "разомкнутый зигзаг". Кроме того, уравнивающий трансформатор снабжен тремя дополнительными фазными обмотками 10, 25 каждая из которых расположена на одном иэ стержней его магнитопровода и замкнута на одну из трех введенных одинаковых конденсаторных батарей 11. 30

Преобразователь работает следующим образом.

При работе компенсированного преобразователя линейные токи вторичных обмоток трансформатора 1 содержат первую, пятую седьмую и т.п. гармоники. Эти же гармоники тока протекают по обмоткам 4 уравнивающего (вспомогательного) трансформатора 5. Обмотка 4, подключен- 40 ная к трехфазной вторичной обмотке

3 трансформатора 1, соединенной в звезду, включена встречно по сравнению с обмоткой 8, подключенной к вторичной обмотке 7 трансформатора 1, соединенной в треугольник.

Благодаря встречному включению указанных обмоток 4 и 8 в каждом стержне трансформатора 5 создаются магнитные потоки только пятой, седьмой

:и т.п. гармоник. Магнитный поток первой гармоники отсутствует. В обмотках 10 трансформатора 5 наводятся напряжения пятой, седьмой и т.п. гармоник. Напряжения на конденсаторах трансформируясь в контуры коммутации, осуществляют искусственную коммутацию вентилей выпрямительных мостов 6 и 9. В результате искусственной коммутации ток вентилей, а следовательно, и ток, потребляемый преобразователем из сети, сдвигается в сторону опережения, что и приводит к достижению поставленной цели.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого изобретения заключается в том, что на

30-40Х снижается коэффициент реактивной мощности преобразователя,благодаря чему существенно уменьшается потребляемая реактивиая мощность и сокращаются потери энергии в равном трансформаторе и в питающей сети, повышается их пропускная способность. Причем это имеет место при эффективности использования конденсаторов компенсирующего устройства в десятки раз большей, чем при непосред ственном включении их в питающую сеть, так как напряжения на конденсаторах в предлагаемом преобразователе содержат пятую и седьмую гармоники. Как известно, в схемах, с искусственной коммутацией эффективность использования конденсаторов с повышением частоты напряжения на них увеличивается.

1116507

8 С

Составитель Л. Устинкина

Техред Л.Коццбняк Корректор М. Шароши

Редактор О. Колесникова

Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130359 Москва, Ж-35, Раушекая наб., д. 4/5

Заказ 6942/42

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4