-пульсный вентильный преобразователь

Государственный комитет до делам изобретений и открытийДата опубликования описания 17.07.80(54) ттз -ПУЛЪСНЫ Й ВЕНТИЛЬНЪЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и предназначается дпя преобразования. переменного трахфазного напряжения в постоянное для питания электропотребителей постоянного тока, не допускающих большие пульсации выпрям 5 ленного напряжения, или при питании от сети переменного напряжения ограниченной мощности, критичной к влиянию на нее преобразователей.Данный преобразователь может быть использован также для обратного преобразования - постоянного напряжения в переменное трехфазное по схеме ведомого инвертора, а при добавлении соответствующих15 устройств искусственной коммутации тиристоров - по схеме автономного инвертс- раИзвестен гп -пульсный вентильный прьобразователь, выполненный на одном трахфазном трансформаторе, на стержнях которого расположены первичная и вторичная обмотки, причем вторичная обмотка выполнена с отпайками, к каждой из которой 2соответствующим образом подключена дополнительная обмотка,Йзвестны также 24-фазная схема смногоугольниками и уравнительными реакторами и преобразователь по 18-фазнойдвухтактной параллельной вентипьной схьме 1 и 2Однако все эти устройства имеют большие габариты и вес, сложность конструкциии настройки, большую установленную мошностьНаиболее близким к изобретению является тт 1 -пульсный вентильный преобразователь, содержащий многофазный вентильный мост и магнитопровод, на стержняхкоторого расположены трехфазные первичная, вторичная, соединенная в треуголь 1ник и выполненная с отпайками в каждойфазе обмотки и дополнительные обмотки,каждая из которых включена между соответствуюшей отпайкой вторичной обмоткисмежной фазы и выводом для подключения соответствующей фазы указанноговентттльного моста 31748728 и Составитель Л. УстинкинаРедактор С. Патрушева Техред М, Петко Коррект шетн Закааэ 4381 8ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная/3. 9 тира ЦНИИ ПИ Государствпо делам изобр 113035, Москва, М(-3 Подпиитета СССРоткрытийкая наб, д 4/5 енного кетений и 5, Рауш7487 Недостатком этого устройства являеч- ся повьпценная величина установленной мощностиБель изобретения - снижение установленной мощности. 5Указанная цель достигается тем, что в 1 ъ -пульсном вентильном преобразователе, содержащем многофазный вентильный мост и магнитопровод, на стержнях которого расположены трехфазные первичная, 10 вторичная, соединенная в треугольник и выполненная с отпайками в каждой фазе обмотки, и дополнительные обмотки, каж дая из которых включена между соответ ствующей отпайкой вторичной обмотки 15 смежной фазы и выводом дпя подключения соответствующей фазы указанного вентиль- ного моста, вторичная обмотка в каждоййфазе выполнена с - -.1 отпайками, причем число витков от начала этой обмотки 20 до соответствуюп 1 ей отпайки равно28 п - - - К)т 2 УК 5число витков каждой из дополнительных 25гтобмоток равно фп оБ1 и-огде К = 1,2 , - порядковый номер отпайки.30 Кроме того, при К равном дробному числу, число отпаек в .,аждой вторичной обмотки от начала равно , а от ее13 12конца --- 1.2.На фиг. 1 дана векторная диаграмма напряжений вторичных обмоток трансформатора, поясняющая принцип формирования 18-фазного напряжения, где О 2, Ь 2, СЕ. фазные напряжения вторичных обмоток, а-а, в 5 с 5 а 4 В 4, с 4 фазные напря 40 жения дополнительных обмоток; на фиг.2 -, схема 18-пульсного вентильного преобразователя; на фиг. 3 - развернутая векторная диаграмма, поясняк 1 щая принцип получения 18 векторов напряжения за 45 весь период; на фиг. 4 - электрическая схема 24-пульсного вентильного преоб- . разователя; на фиг. 5векторная диаграмма напряжений вторичных обмоток трансформатора для 24-пульсного вентильного преобразователя; на фиг. 6 - развернутая векторная диаграмма, поясняющая принцип получения 24-х векторов напряжения за весь период; на фиг. 7 - электрическая схема 30-пульсного вентильного 55 преобразователя; на фиг. 8 - векторная диаграмма напряжений вторичных обмоток для 30-пульсного вентильного преобразо вателя на фиг. 9 - развернутая вектор 28 фная диаграмма, поясняющая принцип получения 30-ти векторов напряжения за весь период,.Устройство (фиг. 2) представляют собой 18-пульсный веигщьный преобразователь и содержит трехфазный четырех- обмоточный трансформатор 1, первичная обмотка 9/ которого соединена в звезду и подключена к трехфазному источнику А, В, С, Вторичная обмотка этого трансформатора в каждой фазе выполнена с двумя отпайками 2, 3 и соединена в замкнутый треугольник. Преобразователь в каждой фазе снабжен дополнительными обмотками Ф 5 и Ф, каждая из которых включена между соответствующей отпайкой вторичной обмотки смежной фазы и выводом для подключения одной из фаз вентильного моста 4, состоящего из вентилей 5 - 22, Вершины образованного вторичной обмоткой треугольника также образуют выводы для подключения соответствующих фаз вентильного моста.Работа преобразователя осуществляется следующим образом.В любой межкоммутационный момент времени в вентильном мосте 4 пропускают ток одновременно два вентиля, выпрямляя напряжения следующих поочередно через 20 эл,град, фаз, которые образуются; геометрической суммой напряжения части вторичной обмотки, равной числу витков от начала до второй отпайки, одной фазы с напряжени м одной до-. полнительной обмотки другой отстающей фазы, - арифметической суммой напряжений всех частей вторичной обмотки этой фазы и геометрической суммой напряжения части вторичной обмотки, рав-. ной числу витков от конца обмотки цо,первой. отпайки с напряжением второй дополнительной обмотки передающей фазы и ТдеВторичная обмотка в каждой фазе име ет число витков от начала обмотки до со ответствующей отпайки, определи мое выражениемГ 27Огде К - порядковый, номер отпайки, а число витков .:аждой из дополнительных обмоток равно2 э К5 748728величины от числа витков всей фазной Обмотки Я 4, Ь 4 р с 4 р 0,58 обмотки 9.0,26 Вторичная обмотка в каждой фазе име ет чисдо отпаек от начала обмотки равное2, а от ее конца - 1, причем число витОбмот и а 5,Ь 5,С 5 0,39 . ков от начала обмотки до соответствую- Обмотки а24 Щмотки О 4,Ь 4,С 4, 0,38 щей отпайки а также число витков квж.фпудьсный вентильный преобразова- дой из дополнительных обмоток опредедятель (фиг. 4), в отличии от 18-пульсно- ются согласно выражений, описанных в го, выполнен нв трехфаэном пятиобмоточ О случае 18-пудьсного преобразования, ном трансформаторе с первичной обмоч В случае 30-пудьсного вентильного кой соединенной в звезду или треуголь-преобразователя (фиг. 8) используется ник и подключенной к фазам питающей шестиобмоточный трансформатор с персети А, В, С вторичной обмоткоф выпол- вичной обмоткой, соединенной в заезду ненной с отпвйками, число которых равно 15 иди треугольник, вторичной обмоткой, вытрем и тремя дополнительными обмотками, полненной с четырьмя отпайками 11 соедин 12-фазном вентильном мосте. Допопни- ненной в треугольник, четырьмя дополнительные обмотки подключены к соответсг- тельными обмотками и 15-фаэный вентидьвуюшим отпайкам вторичной обмотки та- ный мост.ким же образом, что и в случае 18-пуль Отпайки обмоток а, в, с и дополнисного преобразователя. тельные фазные обмотки составляют слеРабота 24-пульсного .преобразователя дующие величины от числа витков всей осуществляется следующим образом. фазной обмотки О Ь, СВ любой межкоммутационный момент .Отпайки 2 0,15 времени пропускают ток одновременно 25 Отпайки 3 0,32 два вентиля один в катодной, второй в Отпайки 4 0,68 анодной группах 12-фазного вентипьного Отпайки 5 0,85 моста, выпрямляя напряжения фаз следу- Обмотки С,Ь, С, 1,00 ющих поочередно через 15 эд,град,фаэ, Обмотки О, ЬС,Оь,ЬьС, 024 которые образуются геометрической сум- ЗО Обмотки О 4, Ъ 4 С 4 ц, Ь,С 0,47 мой напряжения части вторичной обмотки Работа преобразователя осуществляеот начала до второй отпайки одной фазы ся следующим образом.с напряжением первой дополнительной об- В любой межкоммутационный момент мотки другой - отстающей фазы,геометр времени пропускают ток одновременно два рической суммой напряжения. части вторичвентиля: один - в катодной группе, другойной обмотки от начала до третьей отпай- в анодной группе 15-фазно 1 о вентидьного ки той же фазы с напряжением второй до- моста, выпрямляя напряжения фаз., следуюполнительной обмотки той же отстающей . щкх поочередно через 12 электрических фазы, арифметической суммой напряжения фаз, которые образуются геометрической всех частей вторичной обмотки, геометр суммой напряжений соответствуюших чарической суммой напряжения части вторич- стей вторичной обмотки каждой фазы с ной обмотки от ее конца до первой от,- . соответствующими дополнительными обмотпайки с напряжением третьей доподнитель- ками сМежных фаз и арифметической сумкой обмотки опережающей фазы в последо- мой напряжений всех частей данной фазы вательности, соответствующей векторной 45 вторичной обмотки.диаграмма (фиг. 5), формируя на выходе Число отпаек в данном случае опреде фазного вентидьного моста выпрям-ляется твк же, как и в случае 18-пульсленчое напряжение с 24-мя пульсациями, ного преобразования.. Отпайки обмоток 0, Ь, с и до. Технико-экономическая эффективность попнитедьные фазные обмотки 05, Ь,С 5; 5 О данного преобразователя основана на обеОЬ 4, С 4; О 5, Ь 5, б составляют спеЧении устойчивой его работы беэ уравследующие величины от числа витков всей нитедьных дросселей, что обусловлено пэ фазной обмотки ф, сдедовательной по времени работой венти. Отпайки 2 0,19лей в каждой группе (катодной и анодной),Отпайки 3 0,42 55. поэтому отпадает необходимость в пвралОтпвйки 4 0,81 лельной работе вентилей трехфазных мосОбмотки О, Ъ, С 1,00 тов; уменьшении числа преобразовательных Обмотки а Ь с , 0,.30 трансформаторов, связанным с неоднокрвъ-а число витков каждой из дополнительных2%обмоток равно "го КП5где К = 1,2 , - порядковыйгп-б12.номер отпайки.2. Преобразователь по п. 1, о т л ич а ю ш и й с я тем, что, при К равном 10 дробному числу, число отпаек в каждойфазе вторичной обмотки от начала равной17. фа от ее конца 12,-1. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Баудиш К. Передача энергии постоянным током высокого напряжения, ГЭИ,1958 с. 128-140.о2, Размадзе Ш, М. Преобразовательные схемы и системы, изд. "Высшая школаф, 1967.3. Авторское свидетельство СССР555523, кл. Н 02 М 5/14,1973,748728ным использованием при формировании многофазной системы напряжений вторичнойобмотки, соединенной в треугольник и снабженной отпайками,Все это позволяет снизить установленнуюмощность преобразователя,формула изобретения1. Ф -пульсный вентильный преобразователь, содержащий многофазный вентильный мост и магнитопровод, на стержнях которого расположени трахфазныепервичная, вторичная, соединенная в треугольник и выполненная с отпайками вкаждой фазе обмотки, и дополнительныеобмотки, каждой из которых включена Имежду соответствующей отпайкой вторичной обмотки смежной фазыи выводом дляподключения соответствующей фазы указанйожвентильного моста, о т л и ч а -ю ш и й с я тем, что, с целью сниже. ния установленной;,мощности, втооичнаяйобмотка в каждой фазе выполнена с - -1отпайками, причем число витков от начала этой обмотки до соответствующейотпайки равно 25