Трехфазный трансформатор для питания теристорных агрегатов

 

Союз Советских

Соцналнстмчесюа республик (1! 581515 (6!) Дополнительное к авт. свид-ву (53) М, Кл.

Н 01 F 27/28 (22) Заявле о 23.01.76 (2!)2316230/24 0 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано 28.11.77. Бюллетень №4

Гоаударотввикый «омитвт

Cоовто Мииивтроо СССР оо долом изобрвтвиий и открытий (53) У,П,К621.314.21 (088. 8) (45) Дата опубликования описаиия28.12.77

8.. Зь Винник, Н. А, Демидова, И. А. Зборовсиий, М. А. Рогапкин и Я. Л. Фишпер (УЯ) Автори изобретения (71) Заявитель (84) ТРЕХФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ ПИТАНИЯ

ТИРИСТОРНЫХ АГРЕГАТОВ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к трансформаторам для питания мощных тирнсторных агрегатов, в частности для электроприводов постоянного тока.

Известен преобразовательный трансформатор для питания реверсивных электропрнводов по противопараллельной схеме, содержащий две активные части в баке, сетевую и вентиль-, ную обмотки, причем вентильная обмотка каждой из указанных активных частей расщеплена: на две части, соединенные,в звезду и в тре.. О угольник !!!. При этом взаимное влияние тн:- -. ристорных мостов, питающихся от разных активных частей, зависит от мощности сети пере-. менного тока и является минимальным.

По сравнению с трансформатором той же мощности, но с одной активной частью, известный трансформатор имеет большие габариты н меньший КПД.

Для питания многомостового тиристорного агрегата может быть применен трансформатор, содержащий одну активную часть, сетевую н вентильную обмотки, причем последняя расщеплена на четыре части, две из которых соединены в звезду, а две — u треугольник, и все части вентильной обмотки расположены концентрически последовательно по высоте стержня магнитопровода (2). 25

Из закона соразмерности следует, что при увеличении мощности трансформатора удельный расход активных материалов н удельные потери снижаются, в частности при удвоении мощности масса активных материалов и потери уменьшаются на !6%. Однако при расположении четырех частей вентильной обмотки последовательно по высоте стержня магнитопровода магнитная связь между частями вентильной обмотки существенно выше, чем у трансформатора с двумя активнымн частями.

Напряжение вегтильной обмотки, на которое рассчитйвается преобразовательный трансформатор, н следовательно, его мощность, изменяются в зависимости от минимального угла опережения инвертора, при котором обеспечивается заданный минимальный угол погасания тиристора. Величина минимального угла погасания выбирается нз условия надежной устойчивой работы тиристоров агрегата в соответствии с параметрами тнрнсторов и системой импульсно-фазового управления. С увеличением магнитной связи между частями вентильной обмотки минимальный угол опережения инвертора увеличивается, что ведет к необходимости компенсации этого изменения.

Для того, чтобы сохранить заданную величину минимального угла опережения при

58!5!5 повышении магнитной связи между частями вентильной обмотки, необходимо выполнить трансформатор на более высокое вторичное на. пряжение и, следовательно, повысить мощность трансформатора н расход активных материалов. При этом выигрыш в активных материалах по сравнению с трансформатором с двумя активными частями небольшой (2 —.3% при четырех частях вентильной обмотки). С дальнейшим увеличением числа частей вентнльной обмотки экономичность трансформатора с одной активной частью и последовательно расположенными частямн веитнльной обмотки снижается еще больше, так как больше становится магнитная связь между частями обмотки.

С целью снижения расхода материалов, уменьшения габаритов н повышения КПД в предлагаемом трансформаторе, содержащем сетевую и вентильиую обмотки, расположенные концентрически на стержнях магинтоировода, причем вентильная обмотка расщеплена иа чет-" ное число гальванически: несвязанных частей„ больше двух, половина из которых соединена в звезду, а половина — в треугольник, части, имеющие одну схему соединения, находятся с одной стороны сетевой обмотки, а частя, имеющие другую схему соединения, расположены с .другой стороны сетевой обмотки.

На чертеже изображен один из возможных вариантов конструкции одной фазы описывае.мого трансформатора с вентильной обмоткой, расщепленной иа четыре части.

На стержне магннтопровода 1 концентрически расположены сетевая обмотка 2, состоящая нз двух параллельно соединенных частей, н части 3 — 6 веитильной обмотки. Прн этом н» одной стороне сетевой обмотки последовательно по высоте расположены части 3 и 4, соединяемые на трех стержнях .магнитопровода в треугольник, а на другой — части б н 6, соединяемые в звезду.

Известно, что магнитная связь по путям рассеяния между частями веитнльной обмотки, расположенными по разные стороны сетевой обмотки практически отсутствует. Магнитная связь между частями веитильной обмотки с одинаковой схемой соединения при двух частях на одном концентре меньше, чем магнитная связь между двумя соседними частями при расположении четырех частей последовательно по высоте стержня на одном концентре, что улучшает использование активных материалов.

Кроме того, прн одинаковой магнитной связи двух частей уменьшение угла яогасания (по сравнению с отсутствием магнитной связи по путям рассеяния) меньше в том случае, если их схемы соединения . одинаковы, что позволяет

1в лучше использовать активные материалы. Таким образом, применение предлага мого трансформатора позволяет снизить расход активных материалов примерно на 70/р.

Общая технико-экономическая эффективность от внедрения предполагаемого изобретения определяется уменьшением расхода не только активных, но и конструкционных и изоляционных материалов, сокращением габаритов трансформатора и повышением КПД преобразовательного агрегата.

Формула изобретения

Трехфазный трансформатор для питания тирнсторных агрегатов,. содержащий сетевую и веитильную; обмотки, которые расположены концентрически на стержнях магнитопровода, причем.вентильная обмотка разделена .иа четное число электрически не связанных частей, более двух, половина которых соединена в звезду, а половина — в треугольник, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и уменьше30 ния габаритов, части вентильной обмотки, имеющие одну схему соединения, расположены с одной стороны сетевой обмотки, а части, имевщие другую схему, расположены с другой стороны сетевой обмотки.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе:

1. Фншлер .Я; Л., Демидова Н..А. Новые серии масляных трансформаторов для вентильного электропровода постоянного тока. «Электротехника» % 4, l975, с. 48, рнс. 2.

2. Фишлер Я. Л., Урманов P. Н. Преобразовательные трансформаторы, М., «Энергия», !

974, с. 9I, рис. 3 — 9.

58!515

Составитель В. Никаноров

Редактор В. Днбобес Техред О. Луговая

Корректор П. Макаревич

Заказ 4606/13 Тираж 976 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

I l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ГН1П «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4