Двенадцатифазный преобразователь переменного тока в постоянный

 

ОП ИСАН И Е, ИЗОБРЕТЕНИЯ, Со!аз Советских

Социалистических

Реслу1111ик (61) Дополнительное и авт. свид-ву (22) Заявлено 02.04.73 (21) 18986351 07 с присосдтшением заявки ЛЪ (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.76. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликован!пи описания 24.0!).76 (51) М. Кл.- Н 02М 7, 08

Государственный комитет

Совета Министров СССР, ло делам изобретений и открытий

,53) УДК 621.314.632 (088.8) (72) Авторы

1! 300РОТОННН

1О. С. Крайчик и A. В. Поссе (11) Заяв1!толь

Научно-исследовательский институт постоянного тока (54) ДВЕНАДЦАТИФАЗНЪ|Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в случаях выпрямления или инвертирования электрического тока, в частности на передачах и вставках постоянного тока.

Широко распространены двенадцатифазныс преобразователи, состоящие из двух трехфазных вентильны мостов и трансформаторов, подводящих к этим мостам переменные напряжения, сдвинутые по фазе на 30 .

Известны преобразователи, в которых трансформаторы имеют последовательное соединение первичных обмоток (1). Однако в нормальных установившихся режимах íà ооорудование этих преобразователей воздействуют значительные напряжения. Это обьясняется тем, что в соответствии с очередностью зажигания вентилей трансформаторы с последовательно соединенными первичными обмотками неодновременно участвуют в коммутациях. В результате напряжение на первичных обмотках трансформатора, связанного с мостом, в котором коммутация в данный момент не происходит, может достигнуть полного напряжения сети, вызвав соответствующие повышения напряжения на вторичных обмотках и вентилях (2).

11рототипом изобретения является двенадцатифазный прсобразователь переменного тока в постоянный, содержащий два трехфазHblx вентпльных моста 11 два трехобмоточных трансформатора с трехфазными первичными, вторичными и третичными обмотками, причем первичные обмотки 000их трансформаторов

5 соединены между собой последовательно в каждой фазе, а Одноименные ВыВОды третпчных обмоток связаны через дросселп, Обмотки которых имеют среднюю точку (3).

Предлагаемый преобразователь отличается

1О от известны тем, что к концам полуобмоток каждого дросселя подсоединены концы цепочки, образованной двумя конденсаторами, общая точка которой подключена к соответствуюц1ей по фазе третичной обмотке одного из трансформаторов, а общая точка полуобмоток дросселя — к соответствующей по фазе третичной обмотке другого трансформатора, причем каждая из цепочек, образованных полуобмоткой дросселя и одним из конденсато20 ров, настроена в резонанс на гармонику порядка 6К+ 1, где К вЂ” нечетное число.

Такое выполнение преобразователя позволяет пОВысить надежт!Ость ei o работы, так как

25 Выравнивается распределен!!е напряжений между последовательно соединенными обмот1 .ЯМИ TPBHC(IOPIIHTOPOB и НЯПРЯЖЕ13ПЯ, ВОЗДСйСТВ IОГЦПС НЕI OIIOPX ДОВЯ111!Е, СН1!ЖЯ!ОТСЯ, Йа чертеже дHHII схема описываемого пре30 образовятсля.

528Г)72

15 о

Трансформаторы прсоора)оватсля имеют ,!ерв ii ые обмотки 1, сос IIIIICIIIII,IC ш)следов»i (., !>ИО> вт Орl! 1нь!с ОомОтк!! 2, 110дкл н)ч(111! ыс

I(1>сн 1!.1ьнь!м !>!0(тс1х!> 11 I р -и!чныс Обмотки

3, между выводами которых включены цепочки пз конденсаторов 4 и Ipocccëåé 5. В каждой фазс может бьгп, Ilo одной илп несколько таких цепочек. На сгоронс ностоянногo тока вентильные мосты могут быть соединены между собой либо последовательно, ли()о l)apaллсльно через уравнительный реактор, либо же быпь включенными в иныс электри-! сскис цспн с одинаковыми условиями работы в установившихся режимах.

Устройство работает следующим образом.

Во всех установившихся режимах через вторичные обмотки 2 трансформаторов протека10т тОки, содержащие ГармоникР! порядка

6К+-1, где К вЂ” целое число. Такой же гармонический состав имеют создаваемые ими м.д.с. и магнитные потоки в сердечниках, а также э.д.с. в первичных 1 и третичных 3 обмотках. В контурах, образуемых первичными обмотками обоих трансформаторов, гармоники э.д.с., отвечающие нечетным значениям

К и называемые гармониками шестифазного режима, взаимно уравновешиваются, Гармоники же э.д.с., отвечающие четным значениям

Л; и называемые гармониками двенадцатифазного режима, складываются и вызывают токи, протекающие через первичные обмотки обоих трансформаторов и питающую сеть, В контурах, образуемых третичными обмотками обоих трансформаторов, взанм!!О уравновешиваются гармоники э.д.с. двснадцатифазного режима и складываются гармоники э.д.с. шестифазного режима. Последние вызывают токи, которые протекают через третичные обмотки обоих трансформаторов и цепочки 4, 5.

Таким образом, равновссие м.д.с. в сердсчниках трансформаторов обеспечивается на гармониках двенадцатифазного режима токами первичной и вторичной обмоток, а на гармониках шестифазного режима токами вторичной и третичной обмоток.

При необходимости улучшения формы тока в питающей сети параллельно третичным обмоткам могут быть включены цепочки из конденсаторов и реакторов, настроенные на гармоники двенадцатифазного режима (на чертеже не показаны). Тогда в первичных обмотках и питающей сети протекает практически синусоидальный ток. Цепочки, включенные параллельно третичным обмоткам, покрывают чать реактивной мощности преобразователя.

Благодаря наличию емкостно-индуктивных цепочек между третичными обмотками трансформаторов в предлагаемом преобразователе нормальные установившиеся режимы мостов

:.ioI ) T подде ))киват1.()! примерно такими ?!ж, как в дв) хмостовом Д!Кенадцатиф )зном прсобР 11 3 О В> (1 Т С Л C С Н С 3 а ВИСИМ 1>l Ì П И 1 (! Н 11 С М К с! Ж Д О Г 0 моста. Амплитуды напряжения, воздействующие на оборудование предлагаемого преобразователя в этих режимах, тоже будут как при независимом питании каждого моста, т. е. значительно ниже, чем в известных двенадцатифазных преобразователях с последовательным питанием.

Вместе с тем смкостно-индуктивные цепочки, включенные между третичными обмотками, не оказывают сильного влияния на аварийные процессы, поскольку частоты основных составляющих тока и напряжения в этих процессах достаточно далеки от частот настройки указанных цепочек. Поэтому преимущества преобразователей с последовательным питанием, заключающиеся в ограничении аварийных токов, практически полностью сохраняются у предлагаемого преооразоватсля.

Формула изобретен и я

Двенадцатифазный преобразователь переменного тэка в постоянный, содержащий два трехфазных вентильных моста и два трехобмоточных трансформатора с трехфазными первичными, вторичными и третичными обмотками, причем первичные обмотки обоих трансформаторов соединены между собой последовательно в каждой фазе, а одноименные выводы третичных обмоток связаны через дросселп, обмотки которых имеют среднюю точку, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности, к концам полуобмоток каждого дросселя подсоединены концы цепочки, ооразованной двумя конденсаторами, общая точка которой подключена к соответствующей по фазе третичной обмотке одного из трансформаторов, а оощая точка полуобмоток дросселя— к соответствующей по фазе третичной обмотке другого трансформатора, причем каждая из цепочек, образованных полуобмоткой дросселя и одним из конденсаторов, настроена в резонанс на гармонику порядка 61(+1, где К— не !стное число.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. № 114549.

2. Статья Ю. А. Казачкова и др, «Извест)!я

НИИПТ», 1971, сб. 17, стр. 60.

3. Патент США № 2899628, кл. 321 — 27, 1959.

Редактор А. Пейсоченко

Составите.Ib Л. Устинкина

Тскред Е. Подурушина Корректор Е. Рожкова

Заказ 2004/17 Изд. ¹ 1596 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7Ê-35, Р".ушская наб., д. 4 5

Типография, пр Сапунова, 2