Двенадцатифазный компенсированный преобразователь переменного напряжения в постоянное

Двенадцатифазный компенсированный преобразователь переменного напряжения в постоянное

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДВЕНАДЦАТИФАЗНЫЙ КОМПЕНСИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий трехфазный трансформатор с концентрически размешенными на стержнях магнитопровода первичной и вторичной обмотками, причем .первичная обмотка подключена к входным выводам. iif . {3 ; 13 ., , ( .. а вторичная расщеплена на четное число поэтажно расположенных частей, одна половина которых соединена в звезду, а другая - в треугольник и каждая из них подключена к диагонали переменного тока соответствующего выпрямительного моста, выходом по постоянному току соединенным с выходными выводами, и трехфазную компенсационную обмотку, соединенную с трехфазной конденсаторной батареей, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, компер1сационная обмотка расщеплена на встречно-последовательно соединенные между собой части число которых равно числу частей § вторичной обмотки и каждая из кото (Л рых совмещена с соответствующей частью вторичной обмотки и расположена на одном с нео концентре на стержнях магнитопровода трансформатора .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(51) Н 02 М 7 06

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

"((ь МИ() »". ..

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3525674/24-07 (22) 23.12.82 (46) 07.02.84. Бюл. )) 5 (72) В.З.Винник, И.А.Зборовский и В.П.Светоносов (71) Производственное объединение

"Уралэлектротяжмаш" им. В.И.Ленина (53) 621.314.5(088.8) (56) 1. Глинтерник С.Р. Электромагнитные процессы и режимы мощных статических преобразователей. М., "Наука", 1968, с. 8.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 951601, кл. Н 02 М 7/06, 1982, (541 (57 ) ДВЕНАДЦАТИФАЗНЫЙ КОМПЕНСИРОВАН Н61Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий трехфазный трансформатор с концентрически размещенными на стержнях магнитопровода первичной и вторичной обмотками, причем первичная обмотка подключена к входным выводам, а вторичная расщеплена на четное число поэтажно расположенных частей, одна половина которых соединена в звезду, а другая — в треугольник и каждая из них подключена к диагонали переменного тока соответствующего выпрямительного моста, выходом по постоянному току соединенным с выходными выводами, и трехфазную КоМпенсационную обмотку, соединенную с трехфазной конденсаторной батареей, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, компенсационная обмотка расщеплена на встречно-последовательно соединенные между собой части. число которых равно числу частей вторичной обмотки и каждая из которых совмещена с соответствующей частью вторичной обмотки и расположена на одном с ней «онцентре на стержнях магнитопровода трансформатора.

1072215

10

25

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в электротехнике на передачах и вставках постоянного тока, для питания контактной сети электрофицированного железнодорожного транспорта, электролиэных установок.

Известен двенадцатифазный компен. сированный преобразователь, содержащий преобразовательный трансформатор, части вентильной обмотки которого соединены в звезду и треугольник, трехфазные вентильные мосты, подключенные к указанным частям вентильной обмотки через последовательно включенные конденсаторные батареи (1 3.

В этом преобразователе с искусственной коммутацией вентилей частота дополнительного коммутирующего напряжения на конденсаторах равна частоте питающей сети, к которой подключен преобразователь. Из-за низкой частоты напряжения на конденсаторах эффективность использования конденсаторной батареи, т.е. отношение реактивной мощности, генерируемой преобразователем с искусственной коммутацией, к реактивной мощности, генерируемой конденсаторной батареей той же мощности, но подсоединенной непосед дственно к сети, невелика сравнительно с другими компенсированными преобразователями, конденсаторы которых работают на повышенных частотах.

Наиболее близким к предлагаемому является двенадцатифазный компенсированный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный трансформатор с концентрически размещенными на стержнях магнитопровода первичной и вторичной обмотками, причем первичная обмотка подключена к входным выводам, а вторичная расщеплена на четное число поэтажно расположенных частей, одна половина которых соединена в звезду, а другая — в треугольник и каждая из них подключена к диагонали переменного тока соответствующего выпрямительного моста, выходом по постоянному току соединенным с выходными выводами, и трехфазную компенсационную обмотку, соединенную с трехфазной конденсаторной батареей (2 3

Так как конденсаторы в данном преобразователе работают на повышенных частотах, то эффективность их использования выше, чем в аналоге, т.е. установленная мощность конденсаторной батареи существенно меньше. Однако установленная мощность трансформаторного оборудования значительна из-за использования дополнительного реактора и, кроме того, из-за наличия реактора преобразователь имеет худшие массогаба ритные показатели.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей.

Поставленная цель достигается тем, что в двенадцатифазном компенсированном преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем трехфазный трансформатор с концентрически размещенными на стержнях магнитопровада первичной и вторичной обмотками, причем первичная обмотка подключена к входным выводам, а вторичная расщеплена на четное число поэтажно расположенных частей, одна половина которых соединена в звезду, а другая — в треугольник и каждая иэ них подключена к диагонали переменного тока соответствующего выпрямительного моста, выходом по постоянному току соединенным с выходными выводами, и трехфазную компенсационную обмотку, соединенную с трехфазной конденсаторной батареей, компенсационная обмотка расщеплена на встречно-последовательно соединенные между собой части, числа которых равно числу частей вторичной обмотки и каждая из которых совмещена с соответствующей частью вторичной обмотки и располС жена на одном с ней концентре на стержнях магнитопровода трансформа. тора.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема двенадцатифазного компенсированного преобразователя, на фиг. 2 — схема расположения обмоток одной фазы преобразовательного трансформатора.

Преобразователь содержит преобразовательный трансформатор 1 с трех фазным магнитопроводом 2 (на фиг. 2, жирная линия ), на стержнях которого концентрически размещены первичная (сетевая) обмотка 3 и расщепленная на четыре поэтажно расположенные части

4-7 вторичная (вентильная 1обмотка 8.

При этом части 4 и 5 вторичной абмот. ки 8 соединены в звезду, а части 5 и 7 — в треугольник. Преобразователь содержит также трехфазную компенсационную обмотку 9, к линейным зажимам которой подключена конденсаторная батарея 10 и трехфазные вентильные мосты 11, подключенные к частям

5-7 вторичной обмотки 8.

Компенсационная обмотка 9 размещена на стержнях 12 (фиг. 2! магнитопровода 2 преобразовательного трансформатора 1 на одном кониентре с вентильной обмоткой 8 и разделена на части 13-16,, число которых равно числу частей вентильной обмотки P причем часть 4 вентильной обмотки совмещена с частью 13 компенсацион1072215 ной обмотки. Соответственно совмеще ны части 5 и 14, 6 и 15, 7 и 16.

Части 13-16 компенсационной обмотки соединены встречно-последовательно.

Преобразователь работает следующим образом.

При работе компенсированного преобразователя в частях вентильной обмотки текут токи основной частоты, равной частоте питающей сети, и то- 10 ки высших гармонических, порядок ко торых равен 6к+1, где к — натуральный ряд чисел (1,2,3,4,...) .Намагничивающие силы основной и высших гармонических, порядок которых равен )5

6к+1, где к ° — четное число (2;:4, 6,...1, частей со схемой звезда совпадают по направлению с соответствующими намагничивающими силами частей вентильной обмотки со схемой треугольник. Намагничивающие силы высших гармоник, порядок которых равен бк 1, где к — нечетное число (1,3,5,...), частей со схемой звезда вентильной обмотки направлены встречно с соответствующими намаг- ничивающими силами частей со схемой треугольник.

Намагничивающие силы основной и высших гармонических создают магнитные потоки, которые наводят ЭДС в частях компенсационной обмотки.

При принятой схеме (фиг. 1 ) встречно-последовательного соединения частей компенсационной обмотки ЭДС основной частоты и высших гармоник, порядок которых равен 6к+1, где к — четное число, взаимно уничтожаются и, следовательно, на конденсаторной батарее отсутствует напряжение указанных частот.

Наоборот, ЭДС высших гармоник, порядок которых равен 6к+1, где к — нечетное число, имеют согласное направление в частях компенсационной обмотки, т.е. напряжение на конденсаторной батарее содержит гармоники с упомянутым порядком: 5,7,19,17,...

В последовательной сетевой обмотке; кроме тока основной частоты, протекают токи высших гармонических, порядок которых бк+1, где к — четное число. В этом случае токи высших гармоник, порядок которых равен бк+1, где к — нечетное, текут только в частях вентильной и компенсационной обмоток, Совмещение частей компенсационной и вентильной обмоток позволяет при некотором увеличении мощности преобразовательного трансформатора улучшить массогабаритные показатели преобразователя за счет исключения трехобмоточного реактора. Кроме того, обеспечивается максимальное использование магнитного поля рассеяния высших гармонических трансформатора, которое в данном случае является рабочим.

11

it

Ц

1It

К !

t 1 !

1г

11

1I ! !

I Г

1 !

I1

I 1

12

Составитель t0. Мерзляков

Редактор М, Янович Техред Т.Фанта КоРРектор и. Эрдейи

Заказ 141/49 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,-д. 4/5

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