Преобразователь переменногонапряжения b постоянное

 

Союа Советскик

Соцыалыстыческик

Республыы

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕДЬСТВУ (63) Дополнительное к авт, саид-ау(ЩЗаявлено 30.0б.79 (33) 2801989/24-07 (5t)AA. КЛ.

Н 02 М 7/12 с рисоединеиием заявки Ио—

Госулавствеииый комитет

СССР яо келаи изобретеииМ и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 150331.Бюллетень N9 10 (53) УДК б21.314. . 5 (088. 8) Дата опубликования описания 17 . 03 . 81

P2) Авторы изобретения

В.И. Хохлов, М.Н. Доржиев Н.И. Чичулнн, Я.Л. Фишлер, В.В. Володин, 10.Ф. Кулькин, М.М.Малыхин, Л.A. Кралин, Л.П. Базилевский, В.И. Рябов и Ю.Г. Гонгадзе

Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола и Государственный научно-исследовательский и проектйо"- - --"конструкторский институт электродной промыаленности .(71) Заявители

l (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАНРЯЖЕНИЯ

В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и предназначено для питания печей графитации в электродной промышленности постоянным током.

Известны некомпенсированные выпрямительные агрегаты, используемые для питания ванн электролиза $1).

Недостатком их является низкий коэффициент мощности, а при испольэовании в электродной промышленности также эавьааенная установленная мощность силового трансформатора и выпрямительных блоков. Последнее связано с тем, что печи графитации яввляются нагрузками -с широким диапазоном изменения потребляемой активной мощности и с уменьшающимся примерно s десять раз активным сопротивлением в процессе кампании. Для обеспечения нормальной технологии графитацин выпрямительный агрегат должен обеспечивать в первой половине кампании максимальное напряжение, а во второй половине - максимальный ток.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, первичная обмотке которого соединена в треугольник и подключена к питающей сети, две вторичные обмотки, подключенные соответственно к двум парам соединенных параллельно полууправляемых мостов, а также два компенсирующих устройства, содержащих каждое двухфазный реактор и конденсаторную батарею, причем полюса, образованные управляемыми анодными группами вентилей первой пары выпрямительных мостов, объединены и подключены к отрицательному выходному выводу, первая конденсаторная батарея включена между полюсами, образованными неуправляемыми катодными группами этой пары выпрямительных мостов, а первый двухфазный реактор подключен к положительному выходному выводу Е22.

Применение указанного агрегата в электродной промышленности приводит к завышению установленной мощности силового трансформатора и выпрямительных блоков.

Цель изобретения — уменьшение установленной мощности и повыаение коэффициента полезнОго действия arN регата.

813628

Указанная цель достигается тем, что в устройстве первая вторичная обмотка трансформатора соединена в шестифазную звезду, а вторая — в .Ц естифазный зигзаг, причем у второй пары упомянутых выпрямительных мостов конденсаторная батарея включена между полюсами, образованными неуправляемыми анодными группами вентилей, а управляемые катодные группы вентилей этой пары мостов объединены и подключены к положительному выходному выводу и введены три двухполюсных разъединителя, причем первый двухфазный реактор через двухполюсный разъединитель подключен к полюсам, образованным неуправляемыми катодными груп. пами первой пары выпрямительных мостов, другой двухфазный реактор подключен к отрицательному выходному выводу и через двухполюсный разьединитель к полюсам, образованным неуправляемыми анодными группами вентилей второй пары выпрямительных мостов, причем полюса, образованные неуправляемыми катоцными группами вентилей первой пары выпрямительных мостов подключены через двухполюсный разъединитель к полюсам, образованным неуправляемыми анодными группами вентилей второй пары выпрямительных мостов.

Кроме того, угол сдвига между фазными ЗДС вторичных обмоток трансформатора, соединенных в шестифазную звезду и шестифазный зигзаг, равен

30 о.

На чертеже представлена принципиальнак схемы выпрямительного агрегата для электродной промышленности.

Она содержит силовой трансформатор

1, первую пару полууправляемых выпрямительных мостов ?, вторую пару полууправляемых Выпрямительных мостов 3, конденсаторную батарею 4, включенную в неуправляемые катодные группы вентилей первой пары мостов

2., конденсаторную батарею 5, включенную в неуправляемые анадные груп ны вентилей второй пары мостов 3, двухфазные реакторы 6 и 7 и двухполюскые разъединители 8, 9 и 10.

Устройство работает следующим об азом.

В первой половине кампании графитации, когда от источника питания требуется повышенное напряжение при малом токе нагрузки, включен двухполюскый разъединитель 10 и отключены разъединители 8 и 9. Пары выпрями тельных мостов 2 и 3 по отношению к печи графитации оказываются включенными последовательно, что и обеспечивает повышенное напряжение агрегата. Конденсаторные батареи 4 и 5 при этом оказываются включенными параллельно. Эти батареи осуществляют искусственную коммутацию вентилей ,неуправляемой катодной группы первой пары мостов 2 и неуправляемой анодной группы второй пары мостов 3.

В управляемых группах вентилей этих пар осуществляется естественная коммутация. В целом весь преобразователь работает с высокими энергетическими показателями. При этом двухфазные уравнительные реакторы б и 7 оказываются исключенными из схемы преобразования, и поэтому в них от сутствуют потери электрической энергии. Во второй половине кампании графитации, когда от источника питания требуется большой ток нагрузки при малом напряжении, включены двухполюсные разъединители 8 и 9 и отключен разъединитель 10. Пары выпрямителькых мостов 2 и 3 по отношению к печи графитации при этом оказываются включенными параллельно.

Неуправляемые группы вентилей вновь работают в режиме искусственной коммутации, а управляемые — в режиме естественной кОммутации вентилей.

Конденсаторная батарея 4 осуществляет искусственную коммутацию вентилей в неуправляемой катодной группе первой пары мостов 2, а конденсаторная батарея 5 — в неуправляемой анодной группе второй пары мостов 3. Регулирование выпрямленного напряжения осуществляется, во-первых, переключением пар мостов 2.и 3 с.последовательного соединения на параллельное, во-вторых, ступенчато с помощью переключающегo устройства трансформатора и, в-третьих, плавно с помощью дросселей насыщения в управляемых группах вентилей. Во всех режимах преобразователь работает с высокими энергетическими показателями.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого выпрямительного агрегата для электродной промышленности состоит в следующем: по сравнению с известным за счет осуществления переключения пар выпрямительных мостов с последовательного в первой половине кампании графитации на параллельное во второй половине кампании при том же графике ведения режима графитации сокращаются практически в два раза установленные мощности силового трансформатора и выпрямительных блоков» повышается коэффициент полезного действия выпрямительного агрегата, поскольку в первую половину кампании графитации двухфазные уравнительные реакторы исключаются из схемы преобразования, в связи с этим отсутствуют потери энергии как в меди, так и в стали этих реакторов.

Формула изобретения

1 ° Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий

S13628 трансформатор, первичная обмотка которого соединена в треугольник и под ключена к питающей сети, две вторичные обмотки, подключенные соответственно к.двум парам соединенных параллельно полууправляемых мостов, а также два компенсирующих устройства, содержащих каждое двухфазный реактор и конденсаторную батарею, причем полюса, образованные управляемыми анодными группами вентилей первой пары выпрямительных мостов, объединены и подключены к отрицательному выходному выводу, первая конденсаторная батарея включена между полюсами, образованными неуправляемыми катодными группами этой пары выпрямительных мостов, а первый двухфазный реактор подключен к положительному выходному выводу, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения установленной мощности и повышения коэффициента полезного действия, первая вторичная обмотка трансформатора соединена в шестифазную звезду, а вторая — в шестифазный зигзаг, причем у второй пары упомянутых выпрямительных мостов конденсаторная батарея включена между полюсами, образованными неуправляемыми анодными группами вентилей, а управляемые катодные группы вентилей этой пары мостов объединены и подключены к положительному выходному выводу и введены три двухполюсных разъединителя, причем первый двухфазный реактор через двухполюсный разъединитель подключен к полюсам, образованным неуправляемыми группами первой пары выпрямительных мостов, другой двухфазный реактор подключен к отрицательному вы,ходному выводу и через двухполюсный разъединитель к полюсам, образованным неуправляемыми анодными группами вентилей второй пары выпрямительных мостов, причем полюса, образованные неуправляемыми катодными группами вентилей первой пары выпрямительных мостов подключены через двухполюсный разъединитель к полюсам, образованным неуправляемыми анодными группами вентилей второй пары выпрямительных мостов.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что угол сдвига фаз между фазными ЭДС

20 вторичных обмоток трансформатора, соединенных в шестифаэную звезду и шестифаэный зигзаг, равен 30

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Каталог Информстандартэлектро

05.03.09-68 "Выпрямительные агрегаты", с. 12, рис. 4.

2. Сахаров В.Ф., Доржиев М.Н., Хохлов Ю.И., Баев A.Â. Режимы работы полукомпенсированных выпрямителей с комбинированным способом регулирования напряжения.-"Промышленная энергетика", 1976, Р 8, с. 17, рис. 1а, 813б28

Составитель Е. Дорошин

Редактор Е. орошенко Тех ед A. Ач Ко ректо Н. Стец

Заказ 790 2 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра кая наб. д. 4 5

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