Компенсационный преобразователь переменного напряжения в постоянное

 

Г ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»)951601 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.01.81 (21) 3263681)24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

Н 02 М 7/06

Гееударстаенкмк кемктет

СССР пв аееем кзебретений к еткрмткй

Опубликовано 15.08.82. Бюллетень № 30

Дата опубликования .описания 25.08.82 (53) УДК621 314.6 (088.8) г

И. А. Зборовский, И. Л. Красногорцев и IQ И..Хохлов (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт производственного объединения

«Уралэлектротяжмаш» им. В. И. Ленина (71) Заявитель (54) КОМПЕНСАЦИОННЪ|й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для питания контактной сети на железнодорожном транспорте, в тиристорном электроприводе, в электролизе.

Известен 6-пульсный компенсационный преобразовательный агрегат, содержащий трансформатор, вентильная обмотка которого через последовательно включенную конденсаторную установку подключена к трехфазному выпрямительному мосту (1).

Недостатком данного преобразовательного агрегата является сравнительно высокая мощность конденсаторной установки, так как она работает на частоте питающей сети.

Наиболее близким к предлагаемому является компенсационный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор с трехфазной сетевой и двумя трехфазны ми вентильными обмотками, первая из которых соединена в звезду, каждая фаза которой через соответствующую фазную обмотку трехфазного реактора соединена с одним из входов трехфазного вентильного выпрямителя, собранного по мостовой схеме, и конденсаторы, образующие конденсаторную установку (2).

Недостатками этого преобразователя являются низкая пульсность выходного напряжения и низкий коэффициент эффективности использования мощности конденсаторной установки.

Целью изобретения является повышение пульсности выходного напряжения и КПД.

Цель достигается тем, что в компенсационном преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем трансформатор с трехфазной сетевой и двумя трехфазными вентильными обмотками, первая из которых соединена в звезду, каждая фаза которой через соответствующую фазную обмотку трехфазного реактора соединена с одним из входов трехфазного вентильного выпрямителя, собранного по мостовой

gp схеме, и конденсаторы, образующие конденсаторную установку — реактор, снабжен дополнительными второй и третьей трехфазными обмотками, расположенными на одном магнитопроводе с указанной обмот951601

Зо

Формула изобретения кой реактора, причем каждая фаза второй обмотки реактора соединена последовательно с соответствующей фазой второй вентильной обмотки, образуя цепочку, соединенную с аналогичными цепочками других фаз в треугольник, к вершинам которого подключен дополнительно введенный трехфазный вентильный выпрямитель, собранный по мостовой схеме, а параллельно каждой фазе третьей обмотки реактора подключен конденсатор указанной конденсаторной установки.

На чертеже дана схема компенсационного преобразователя переменного напряжения в постоянное.

Преобразователь содержит трансформатор с тремя обмотками: сетевой 1 и двумя вентильными 2 и 3 первая 2 из которых соединена в звезду. На одном магнитопроводе реактора 4 расположены три обмотки: первая 5, вторая 6, третья 7. Вентильная обмотка 2 через обмотку 5 реактора 4 соединена с трехфазным 8 выпрямительным мостом. Каждая фаза второй 6 обмотки реактора 4 соединена последовательно с соответствующей фазой второй 3 вентильной обмотки.

На одном сердечнике магнитопровода реактора 4 располагаются по одной фазе от каждой из трех обмоток 5, 6, 7. Фаза обмотки 5 соединяется последовательно согласно с фазой вентильной 2 обмотки, а фаза обмотки 6, расположенная на том же сердечнике магнитопровода реактора 4, что и фаза обмотки 5, соединяется последовательно встречно с фазой вентильной 3 обмотки, причем упомянутые фазы вентильных 2 и 3 обмоток размещаются на одном сердечнике магнитопровода трансформатора. Указанное соединение фаз второй

3 вентильной обмотки и второй 6 обмотки реактора 4 образует схему «треугольника», к вершинам которого подсоединен трехфазный 9 выпрямительный мост.

К каждой фазе третьей 7 обмотке реактора подсоединен конденсатор 10. Все конденсаторы образуют конденсаторную установку.

Устройство работает следующим образом. 1

При работе компенсационного преобразователя в токах вентильных обмоток содержатся основные и высшие гармоники, порядок которых равен 6 К + 1, где К =

= О, 1, 2 ... Благодаря тому, что вентильная 2 обмотка трансформатора соединена последовательно согласно с обмоткой 5 реактора 4, а вентильная обмотка 3 трансформатора последовательно встречно с обмоткой 6 реактора 4, намагничивающие силы гармоник тока, порядок которых равен 6 К+ 1, где К = О, 2, 4 ..., в магнито5

55 проводе реактора направлены встречно. В связи с этим в магнитном потоке магнитопровода реактора 4 нет гармоник с указанными частотами. Следовательно, напряжение на конденсаторной установке не содержит гармоник, порядок которых равен 6 К+-1, где К = О, 2, 4 ...

Намагничивающие силы гармоник тока, порядок которых 6 К»-!, где К = 1, 3, 5..., направлены согласно. Поэтому в магнитном потоке реактора и в напряжении на конденсаторной установке содержатся гармоники

5-я, 7-я, 17-я, 19-я и т. д. Среди упомянутых гармоник наибольшую амплитуду имеет пятая гармоника.

В связи с более высокой частотой, на которой работает конденсаторная установка, эффективность ее использования в компенсационном преобразователе повышается.

Так как напряжение вентильных 2 и 3 обмоток трансформатора сдвинуты на 30 эл. град. то вентили мостов 8 и 9 отпираются через каждые 30 эл. град. и основная гармоника напряжения на выходе преобразовательного агрегата имеет частоту в 12 раз большую частоты питающей сети.

Изобретение может быть использовано в установках, требующих улучшения коэффициента мощности. Кроме того, используемый в агрегате реактор может выполнять функции уравнительного реактора в преобразователе по эквивалентной 12-фазной схеме.

Компенсационный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор с трехфазной сетевой и двумя трехфазными вентильными обмотками, первая из которых соединена в звезду, каждая фаза которой через соответствующую фазную обмотку трехфазного реактора соединена с одним из входов трехфазного вентильного выпрямителя, собранного по мостовой схеме, и конденсаторы, образующие конденсаторную установку, отличающийся тем, что, с целью повышения пульсности выходного напряжения и КПД, реактор снабжен дополнительными второй и третьей трехфазными обмотками, расположенными на одном магнитопроводе с указанной обмоткой реактора, причем каждая фаза второй обмотки реактора соединена последовательно с соответствующей фазой второй вентильной обмотки, образуя цепочку, соединенную с аналогичными цепочками других фаз в треугольник, к вершинам которого подключен дополнительно введенный трехфазный вентильный выпрямитель, собранный по мостовой схеме, а параллельно каждой фазе третьей обмот951601

Составитель Л. Устинкина

Редактор А. Долннич Техред А. Бойкас Корректор В Бутяга

Заказ 5715/70 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытнф

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ки реактора подключен конденсатор указанной конденсаторной установки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Глинтерник С. P., Ушаков Ю. А. Срав. нение схем преобразователей с искусственной коммутацией на основной и тройной частоте. «Проблемы электроэнергетики и электромеханики». «Наука», 1977, с. 98, рис. 1 б.

2. Глинтерник С. P., Музыка Д. Ф. Электромагнитные процессы в трехфазном мостовом преобразователе с искусственной коммутацией на четных гармониках напряжения. «Проблемы электроэнергетики и электромеханики», «Наука», 1977, с. 108, рис. !.