12к-фазный компенсированный преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

12 К-ФАЗНЫЙ КОМПЕНСИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий к двенадцатифазных преобразовательных блоков, каждый из которых содержит трансформаторную группу в виде двух трехстержневых магнитопроводов с уложенными на них сетевыми, вентильными и компенсационными обмотками, выпрямительные мосты и трехфазную конденсаторную батарею, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструктивного исполнения, трансформаторная группа каждого блока преобразователя вьтолнена с двумя одинаковыми трехстержневыми магнитопроводами , на каждом из которых уложено по Одной трехфазной сетевой обмотке , по одной подключенной к выпрямительному , мосту трехфазной вентильной обмотке и по одной трехфазной компенсационной обмотке, соединенной по той же схеме, что и сетевая обмотка, причем трехфазные сетевые обмотки, расположенные на первом и втором магнитопроводах, включены последовательно и согласно и подключены к питающей сети, а.трехфазные. компенсационные обмотки, распйложенные на первом и втором магнитопроводах , включена последовательно и встречно и подключены к трехфазной конденсаторной батарее.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

МЮЛЯ

РЕСПУБЛИК

aSl (11) .

3 +g Н 0 2 M 9 / 06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / ",/

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ "" / (54)(57) 12 К-ФАЗНЫЙ КОМПЕНСИРОВАННЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий к двенадцатифазных преобразовательных блоков, каждый из которых содержит трансформаторную группу в виде двух трехстержневых магнитопроводов с уложенными на них сетевыми, вентильными и компенсационными обмотками, выпря(21) 3497179/24-07 (22) 05.10.82 (46) 07. 10.84. Бюл.937 (72) Ю.И.Хохлов, Я.Л.Фишлер, Л.М.Пестряева, В.В.Володин и В.П.Светоносов (7 1) Челябинский политехнический ийститут им. Ленинского комсомола (53) 621.314. 5(088.8) (56) 1. Э.М.Аптер и др. Мощные тирис» торные выпрямители для электроприводов постоянного тока. М., "Энергия", 1975, с.8-9, рис.1.2 1.3.

2. Авторское свидетельство CCCP

Н 951601, кл. Н 02 М 7/06, 1981. мительные мосты и трехфазную конденсаторную батарею, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упрощения конструктивного исполнения, трансформаторная группа каждого блока преобразователя выполнена с двумя оди"

v наковымн трехстержневыми магнитопроводами, на каждом из которых уложено по одной трехфазной сетевой обмотке, по одной подключенной к выпрямительному.мосту трехфазной вентильной обмотке и по одной трехфазной компенсационной обмотке, соединенной по той же схеме, что и сетевая обмотка, причем трехфазные сетевые обмотки, расположенные на первом и втором магнитопроводах, включены последовательно и согласно и подключены к питающей сети, а трехфазные компенсационные обмотки, распбложенные на первом и втором магнитопроводах, включены последовательно и встречно и подключены к трехфазной конденсаторной батарее.

Л 11178

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется как нереверсивное, так и реверсивное питание потребителя вы5 прямленным током, а также для обратного преобразования постоянного тока в переменный.

Известны некомпенсированные преобразователи, которые состоят из двух трансформаторов, один из которых имеет схему соединения обмоток ЧЛ, а другой — В/4 . К каждому трансформатору подключен реверсивный или нереверсивный выпрямительный .мост. IIo

15 отношению к нагрузке выпрямительные мосты соединяются либо последовательно, либо параллельно 1.11.

Недостатком таких некомпенсйрован20 ных преобразователей является доска-с точно низкий коэффициент мощности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является. 12 кфазный компенсированный преобразова25 тель переменного напряжения в постоянное, содержащий к двенадцатифазных преобразовательных блоков, каждый из которых содержит трансформаторную группу в виде двух трехстержневых магннтопроводов с уложенными на них сетевыми, вентильными и компенсационными обмотками, выпрямительные мосты и трехфазную конденсаторную батарею.

В этом устройстве на первом магнитопроводе уложена трехфаэная сетевая З5 обмотка, первая трехфазная вентильная обмотка, соединенная в звезду и каждой фазной обмоткой через соответствующие фазные обмотки первой трехфазной обмотки, расположенной на втором маг-40 нитопроводе, соединенная с первым не. реверсивным выпрямительным мостом, и вторая трехфазная вентильная обмот.ка,каждаяфазная обмотка которой сое. динена последовательно с соответствую . 45

; щей фазной обмоткой второй трехфазной обмотки, расположенной на втором магФ нитопроводе, причем образованные та-ким образом последовательные цепочки соединены в треугольник, к вершинам которого подключен второй нереверсивный выпряиительный мост. Кроме того, на втором магнитопроводе расположена третья трехфазная обмотка, каждая фаза, которой зашунтирована конденса- 55 торной батареей.

Известное устройство обладает высоким коэффициентом мощности, так как

01 2 оно работает в режиме с искусственной коммутацией вентилей. Компенсирующее устройство, включающее в себя второй магнитопровод с тремя его компенсационными трехфазными обмотками и трехфазную конденсаторную батарею, используется эффективно, так как работает в основном на частоте пятой и седьмой гармоник f21, Однако известное устройство требует двух различных по исполнению магнитопроводов s трансформаторной группе. При .этом на втором магнитопроводе трансформаторной группы требуется выполнение двух сильноточных обмоток, . рассчитанных на такие же токи, что и вентильные обмотки, расположенные на первом магнитопроводе. Электрическое соединение вентильных обмоток и обмоток,. расположенных на втором магнитопроводе, должно быть также сильноточным. Кроме того, для двухтрансформаторных преобразователей электропривода требуется дополнительный магнитопровод.

Целью изобретения является упрощение конструктивного исполнения преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в 12 к-фазном компенсированном преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем к двенадцатид азных преобразовательных блоков, каждый из которых содержит трансформаторную группу в виде двух трехстержневых магнитопрово-. дов с уложенными на них сетевыми, вентильнымн и компенсационными обмотками, выпрямительные мосты и трехфазную конденсаторную батарею, транс" форматорная группа каждого блока ripeобразователя выполнена с двумя одинаковыми трехстержневымн магнитопроводами, на каждом из которых уложено по одной трехфазной сетевой обмотке, по одной подключенной к выпрямительному мосту трехфаэной вентильной обмотке и по одной трехфазной компенсационной обмотке, соединенной по той же схеме, что и сетевая обмотка, причем трехфазные сетевые обмотки, расположенные на первом и втором магнитопроводах, включены последовательно и согласно и подключены к питающей сети, а трехфазные компенсационные обмотки, расположенные на первом и втором магнитопроводах, включены последовательно и встречно

801 4

Преобразователь (фиг.3} содержит 50 двенадцатифазные блоки 1 и 2, каждый . из которых состоит из трансформаторных групп 3 или 4 в виде первого 5 и второго 6 магнитопроводов с сетевыми 7, вентильными 8 и компенсацион-$5 ными 9 трехфазными обмотками, трех-. фаэной конденсаторной батареи 10 и .. выпрямительных мостов- 11.

Э 1117 и подключены к трехфазной конденсаторной батарее.

Выпрямительные мосты могут быть реверсивными или нереверсивными, а по отношению к нагрузке могут быть соединены последовательно или параллельно.

Трехфазная конденсаторная батарея может быть, соединена в звезду или в треугольник.Двенадцатифазный режим работы преобразователя обеспечивается различными схемами соединения (звезда, треугольник и др.) либо сетевых, либо вентильных обмо ток. 24,36,48...-фазные варианты предлагаемого преобразователя выполняются с использованием двух, трех, четырех,... описанных выше двенадцатифазных преобразователей, сдвинутых соответственно на 15,10,7,5...

5... эл.град.

На фиг.1 представлена принципиальная схема двенадцатифазного варианта компенсированного преобразователя переменного напряжения в постоянное и обратно с .включением. сетевых обмоток в звезду и "разомкнутую звезду" и подключением вентильных обмоток, соеди-. ненных в звезду и треугольник, к реверсивным выпрямительным мостам, включенным по отношению к цепи нагрузки последовательно, на .фиг.2 — схема двенадцатифаэного варианта того же преобразователя с включением сетевых обмоток в "разомкнутую звезду" и треугольник одинаковыми схемами соедине-И ния вентильных обмоток и параллельным включением нереверсивных выпрямительных мостов, на. фиг.3 — схема двад- + цатичетырехфазного варианта преобразователя с одинаковыми схемами соеди- @ кения вентильных.обмоток и последовательным соединением нереверсивных выпрямительных мостов .(сетевые обмотки соединены в звезду, треугольник, зигзаг, сдвигающий вторичные фазные напряжения на +7,5 зл.град, и зигзаг, сдвигающий вторичные фазные напряжения на -7,5 эл.град.), I

При работе выпрямительных мостов

11 в вентильных обмотках 8 трансформаторных групп 3 и 4 возникают токи первой,пятой, седьмой, одиннадцатой,тринадцатой,и т.п.гармоник.Вентильные об-. мотки 8 создают магнитные потоки этих же гармоник в магнитопроводах 5 и 6.

Магнитные потоки указанных гармоник вызывают в сетевых обмотках 7 токи первой, пятой, седьмой, одиннадцатой, тринадцатой и т..п. гармоник. Токи се" тевых обмоток 7, расположенных на магнитопроводах 5 и 6 сдвинуты по hase на 30 эл.град. Поэтому суммарный ток, потребляемый из сети блоком 1 или 2, содержит лишь первую, одиннадцатую, тринадцатую и т.п. гармоник, т.е. каждый блок работает в двенадцатифазном режиме преобразования. Сдвиг блоков 1 и 2 (фиг.3) друг относительно друга на 15 эл.град. обеспечивает работу двух .блоков и в режиме двадцатичетырехфазного преобразования.

В компенсационных обмотках 9 наводятся напряжения первой, пятой, седьмой, одиннадцатой, тринадцатой и т.п. гармоник. Так как обмотки 9, расположенные на магнитопроводах 5 и 6,включены последовательно и встречно, то напряжения на конденсаторных батареях содержат в основном лишь пятую и седьмую гармоники, т.е. конденсаторы перезаряжаются с частотой пятой и седьмой гармоник. Эти напряжения трансформируются в контуры коммутации вентилей, осуществляя их.,искусственную коммутацию. В результате преобразователь работает с высоким коэффициентом мощности при высокой эффективности использования конденсаторных батарей.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого преобразователя состоит в том, что существенно упрощается- конструктивное исполнение трансформаторных групп ком" пенсированного преобразователя т.е. каждая иэ групп выполняется на одинаковых магнитопроводах, компенсационные обмотки имеют значительно, меньшее .сечение, чем в известном устройстве так как обтекаются токами в основном только пятой и седьм и гармоник. При этом электрическое соединение компенсационных обмоток значительно облегпено, так как оно выполняется на малые токи. Кроме того

У в двухтрансформаторных схемах преобразователей не требуется дополнительного магнитопровода с обмотками.

1117801

1117801

1117801

ВНИИПИ Заказ 7273/41 Тираж 666 Подписное

Филиал ШШ "Патент", г.уигород, ул.Проектная, 4