Система нагружения многоэлектродного магнитогидродинамического генератора

СИСТЕМА НАГРУЖЕНИЯ МНОГОЭЛЕКТРОДНОГО МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА, имеющего n электродов анодной группы и n электродов катодной группы, содержащая два сумматора тока, суммирующих токи анодов и катодов, приемник электрической энергии, включенный между сумматорами тока, каждый из которых состоит из n/2 ячеек, включающих в себя каждая пару тиристорных мостов, n - 2 трансформаторов связи между ячейками, сглаживающих реакторы, через которые электроды подключены к одним точкам первых диагоналей тиристорных мостов, причем эти точки являются выводами анодных групп тиристоров, а другие точки первой диагонали тиристорных мостов объединены между собой и подключены к приемнику электрической энергии, конденсаторы фильтра, объединяющие в каждой ячейке точки соединения реакторов с тиристорными мостами и конденсаторов, служащих для коммутации тиристоров, при этом в каждой ячейке верхний коммутирующий конденсатор включен между второй точкой второй диагонали первого тиристорного моста и первой точкой второй диагонали второго тиристорного моста, а нижний коммутирующий конденсатор включен между оставшимися точками вторых диагоналей тиристорных мостов, отличающаяся тем, что, с целью снижения установленной мощности трансформаторного оборудования и повышения надежности системы, она дополнительно снабжена двумя трансформаторами связи между ячейками так, что общее количество трансформаторов равно n, при этом в каждой тиристорной ячейке последовательно с верхним и нижним коммутирующими конденсаторами включены по две обмотки трансформаторов связи, в каждой нечетной ячейке - одна из обмоток, включенных последовательно с верхним, и одна из обмоток, включенная последовательно с нижним коммутирующим конденсаторами, магнитосвязана с аналогичными обмотками в следующей за ней четной ячейке, а оставшиеся обмотки первой ячейки группы ячеек, расположенной по одну сторону от центра токосъемной зоны, магнитосвязаны с оставшимися обмотками первой ячейки группы ячеек, расположенной по другую сторону от центра токосъемной зоны, оставшиеся обмотки последующих ячеек обеих групп связаны аналогичным образом.

Изобретение относится к магнитогидродинамической технике, в частности к системам нагружения МГДГ, и может быть использовано в энергетических МГД-установках промышленного масштаба.
Целью изобретения является снижение установленной мощности трансформаторного оборудования и повышение надежности системы нагружения многоэлектродного МГДГ.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1 и 2.
На фиг. 1 показана система нагружения МГДГ с восемью электродами.
К каналу 1 МГДГ к электродам 2 анодной группы подключено суммирующее устройство 3. Ячейки 4 суммирующего устройства 3 содержат тиристорные мосты 5 с тиристорами 6 и 7. Тиристорные мосты 5 ячеек 4 суммирующего устройства 3 подключены к электродам 2 через индуктивности 8. Точки подключения 9 тиристорных мостов 5, в каждой из которых объединены аноды тиристоров каждого моста 5, являются точками первый диагоналей этих мостов. Точки 9 соединены между собой через конденсаторы 10. Катоды тиристоров каждого моста объединены между собой и образуют точку 11, представляющую собой другую точку первых диагоналей мостов. Точка 11 подключена к приемнику электрической энергии 12. Конденсаторы 13 и 14 связывают два моста 5 в ячейках 4. Трансформаторы 15-18 связывают ячейки 4. Суммирующее устройство 19, подключенное к электродам 20 катодной группы канала 1 МГДГ, выполнено аналогичным образом.
Устройство работает следующим образом.
На тиристоры 6 всех ячеек суммирующего устройства подаются импульсы управления в один полупериод рабочей частоты суммирующего устройства 3, на тиристоры 7 - во второй полупериод. При этом в первый полупериод в контур тока электрода 2, подключенного через индуктивность 8 к точке 9 моста 5, включаются тиристором 7 последовательно соединенные конденсатор 13 и обмотки трансформаторов 15 и 17, по которым протекает переменный ток. В этот же полупериод в контур тока соседнего электрода 2, подключенного через соседнюю индуктивность 8 к точке 9 соседнего моста 5, включаются тиристором 6 последовательно соединенные конденсатор и обмотки трансформаторов 15 и 18. Во второй полупериод в контур тока электрода 2, подключенного через индуктивность 8 к точке 9 моста 5, включаются тиристором 8 последовательно соединенные конденсатор 14 и обмотки трансформаторов 16 и 18. В тот же полупериод в контур тока соседнего электрода 2, подключенного аналогично через соседнюю индуктивность 8 к точке 9 соседнего моста 5, включаются тиристором 7 последовательно соединенные конденсатор 13 и обмотки трансформаторов 15 и 17.
Таким образом, по последовательно включенным конденсатору 13 и обмоткам трансформаторов 15 и 17 протекает ток электрода 2 в один полупериод и соседнего электрода 2 в другой полупериод. Аналогично протекает ток электродов 2 по последовательно включенным конденсатору 14 и обмоткам трансформаторов 16 и 18.
На фиг. 2 показана схема замещения суммирующего устройства предлагаемой системы нагружения для одного полупериода работы с распределением рабочего напряжения по обмоткам трансформаторов связи. Анализ устройства прототипа показал, что максимальное рабочее напряжение у прототипа на обмотках трансформаторов, находящихся в центре токосъемной зоны, равно 4U_э. На остальных трансформаторах рабочее напряжение на обмотках равно 3 U_э.
В предлагаемом устройстве за счет введения дополнительно двух трансформаторов магнитной связи и новых связей максимальное рабочее напряжение на обмотках трансформаторов Тр3, Тр4, Тр7, Тр8 равно 2 U_э, на обмотках остальных трансформаторов напряжение равно U_э. Таким образом, максимальное рабочее напряжение в предлагаемой системе снижается в 2 раза, а минимальное в 3 раза. При использовании одинаковых трансформаторов установленная мощность каждого из них может быть снижена в 2 раза. Для восьмиэлектродного суммирующего устройства общая установленная мощность всего трансформаторного оборудования снижается в 1,5 раза. Снижение установленной мощности каждого трансформатора в 2 раза позволяет в 2 раза уменьшить количество витков, что в 4 раза снизит индуктивность рассеяния и соответственно снизит коммутационные перенапряжения. Таким образом увеличивается надежность устройства. (56) Авторское свидетельство СССР N 921426, кл. H 02 K 44/08, 1980.
Авторское свидетельство СССР N 1321332, кл. H 02 K 44/08, 1985.
Изобретение относится к магнитогидродинамической технике, в частности к системам нагружения МГДГ, и может быть использовано в энергетических МГД-установках промышленного масштаба. Целью изобретения является повышение надежности системы снижения установленной мощности трансформаторного оборудования. Система содержит суммирующее устройство 3, подключенное к электродам анодной группы 2 канала 1 МГДГ. Ячейки 4 суммирующего устройства 3 содержат тиристорные мосты 5 с тиристорами 6 и 7, подключенные к электродам 2 через индуктивности 8. Точки 9 соединены между собой через конденсатор 10. Конденсаторы 13 и 14 связывают два моста 5 в ячейках 4. Трансформаторы 15 - 18 связывают ячейки 4. Суммирующее устройство 19, подключенное к электродам катодной группы 20 канала 1 МГДГ, выполнено аналогичным образом. 2 ил.