Компенсированный преобразователь

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСН 3297 СПУБЛИН 5 4 Н 02 М 712 ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИЗОБРЕТЕНИЯ ПИС ЕТЕПЬ А ВТОРСКОМУ Бюл. М 22кий политехнический инстикого комсомолахлов, К. Д. Гуттерман,Л. М. Пестряева,ов, С. Г. Ляпкало,и Ю. П. Волвенкин088,8)к С. Р. и др. Аварийные проазном двухмостовом преобрааллельным соединением мосательно включенными конденн. Преобразовательные устемы возбуждения синхронныхука, 1973, с. 47 - 54.Л. Электронные и ионные преосновы промышленной элек 1., ч. 3, 1956, с. 497, фиг. 6 -троники12 а.(57) Изтротехниловой пстве стаЦель иззации т ОМПЕНСИРОВАННЕЛЬобретение относится ки и может быть ис реобразовательной билизированного ист обретения - обеспока в нагрузке, повь И ПРЕОБРАк области элекпользовано в ситехнике в качеочника питания. ечение стабили)шение коэффи- А. М. -циецта мощности при одновременном обеспечении высокой надежности и экономичности, а также мощности при минимальной установленной мощности компенсируюпей и стабилизирующей конденсаторных батарей. Преобразователь содержит трансформатор с трехфазными сетевой 1 и двумя соединенными в две обратные звезды с уравнительным реактором 6 вентильными обмотками 2, 3. Вентили выпрямителей 4, 5 соединены цо нулевой схеме и подключены к соответствующим вентильцым обмоткам 2 и 3. Батарея ком пепси рук)щих конденсаторов 9 включена пофазно между концами сетевой обмотки 1 и выводами стабцлизирук)щих реактора 7 и конденсаторной батареи 8. Конденсаторы батареи 8 и обмотки рсактора 7 д подключены соответственно к опережающим и отстающим фазам сети по отноцеццю к фазцым сетевым обмоткам. Указанное сое- ф динение элементов, а также определенный выбор величины емкости компенсирующей батареи 9 обеспечивают уменьшение сум- ф м арной конденсаторной мощности за счет компенсации токов в фазах реактора 7 и коц- ьавай денсаторной батареи 8. При этом наличие р компенсирующей батареи 9 не приводит к появлению бросков тока и усложнению переходных процессов. 1 з. п. ф-лы, 1 цл.Ю10 15 35 40 45 50 55 Изобретение относится к электротехнике, а именно к силовой преобразовательной технике, и может быть использовано для обеспечения стабилизации тока в нагрузке, повышения надежности и экономичности преобразовательных систем, питающих электролизцые серии, электротермические установки и др.Цель изобретения - обеспечение стабилизации тока в нагрузке, повышение коэффициента могццости при одновременном обеспечении высокой надежности и экономичности преобразователя, а также получение максимального коэффициента мощности ири , минимальной установленной мощности компенсирующей и стабилизирующей конденсаторных батарей.На чертеже представлена принципиальная схема компенсированного преобразователя.Преобразователь содержит преобразовательный трансформатор с трехфазной сетевой обмоткой 1, вентильной обмоткой 2, соединенной в прямую звезду, и вентильцой обмоткой 3, соединенной в обратную звезду, два пулевых трехфазцых выпрямителя 4 и 5, подключенных соответственно к вентильным обмоткам 2 и 3. Двухфазный уравнительный реактор 6 с выводом от середины его витков, образующим один из выходных выводов для подключения нагрузки, включен между нулевыми выводами звезд вентильных обмоток 2 и 3. Кроме того, преобразователь содержит стабилизирующий трехфазный реактор 7, стабилизирующую конденсаторную батарею 8 и компенсируюи 1 ую конденсаторную батарею 9. Конденсаторная батарея 9 соединена с концами сетевой обмотки 1 иофазно последовательно, причем свободные выводы фазных конденсаторов этой батареи соединены с выводами фазных обмоток реактора 7 и с выводами фазных конденсаторов стабилизирующей конденсаторной батареи 8. При этом выводы от начал фазных электрически связанных обмоток трехфазцой сетевой обмотки 1, свободные выводы обмоток стабилизирующего реактора 7 и конденсаторов стабилизируннцей конденсаторной батареи 8 подключены к входным выводам для подключения трехфазной питающей сети так, что конденсаторы подключены к опережающим, а фазные обмотки реактора - к отстающим, по отношению к фазным сетевым обмоткам трансформатора, фазам питающей сети.Компенсированный преобразователь работает следующим образом.При подключении преобразователя к пи.тающей сети соединенные с вентильными обмотками 2 и 3 трехфазные выпрямители 4 и 5 за счет выравнивающего действия двухфазного уравнительного реактора 6 работают параллельно со сдвигом коммутационных процессов в одном выпрямителе относительно другого на 60 эл. град. Длительность вентильного тока выпрямителей без учета угла коммутации составляет 120 эл. град., а амилитуа равна половине тока нагрузки. Ток двух иротивофазных всцтилей трансформируется в сетевую обмотку трансформатора 1, а следовательно, протекает и через компенсирующую конденсаторную батарею 9. Этот ток протекает и через стабилизирующие реактор 7 и конденсаторную батарею 8. В силу того, что сопротивления фаз реактора 7 и батареи 8 на частоте сети равны, то ио первой гармонике конденсаторная батарея 9 и сетевая обмотка трансформатора 1 запитываются от источника тока (т. е. источника с неизменным током). Неизменность тока в сетевой обмотке 1 обеспечивает стабилизацию выпрямленного тока в нагрузке преобразователя, а также отсутствие феррорезонацсных бросков тока в батарее 9, что обеспечивает высокую надежность работы преобразователя.Напряжение на конденсаторной батарее 9 трансформируется в контуры коммутации вентилей выпрямиелей 4 и 5, вызывая их опережающую искусственную коммутацию. При емкости конденсаторов батареи 9, рав цой Хс=з 1 пц,(1), где (э и 1 ф - фазцые напряжения и ток сетевой обмотки некомпенсированного преобразователя; впР(1) угол сдвига между их первыми гармониками, полностью компенсируется индуктивный характер некомпенсированного иреобразователя и по отношению к реактору 7 и батарее 8 цепь, состоящая из сетевой обмотки 1 и батареи 9, представляет собой активное сопротивление. Этот факт приводит к тому, что в каждой фазе питающей сети сетевые ЭДС и ток совпадают ио направлению (токи в фазах реактора 7 и конденсаторной батареи 8, подключенных к одной фазе питающей сети, взаимно компенсируются), т. е. преобразователь работает с коэффициентом могцности, близким к единице. Одновременно значительно снижается напряжение ца конденсаторной батарее 8. Могцность коиденсаторной батареи 8 снижается сше более существенно, ибо оца определяется квадратом напряжения. Снижение мощности батареи 8 перекрывает дополнительную конденсаторную мощность батареи 9. В результате суммарная конденсаторная мощность меньше, чем в случае, когда батарея 9 отсутствует, т. е. в предлагаемом преобразователе создаются условия для высокоэффективного использования дефицитной и дорогостоящей конденсаторной мощности. Это ио вышает экономичность преобразователя.Формула изобретения1. Компенсированный преобразователь, содержащий преобразовательный трансформатор с трехфазной сетевой и соединенными4)3297 Х, - 1"т 1 ПГО) 1,Составитель,1. Устинкинг)Релактор И. Сег)яник Техрел И. Верее Корректор СЬ КравцоваЗа каз 2880/52 Тираж 665 1 о пиносВНИИИ Госуларственного комитета СССР по .Ее.)ач изоорспни и откр 1)п)й13035, Москва, Ж - 35, Ра) нская нао, л51 розволственцо.полграфическое прелприятие, г жгорол. ).и 1 ни кгнан, 4 соответственно в прямую и обратную звезды трехфазными вецтильными обмотками, и каждой из которых подключен трсфазный выпрямитель, выполненный по нулевой семе, причем между нулевыми выводами каждой пары противофазных трефазцых вецтильных обмоток включен уравнительный реактор с выводом от средней точки его витков, подключенным к одному из выолны выводов, а к другому выходному выводу 1 олключецы свободные выводы одноименны электродов вентилей указанных выпрямителей, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабилизации тока в нагрузке и повышения коэффициента мощности при олновременном обеспечении высокой падеж ности и экономичности, к фазцым конца трехфазной сетевой обмотки трансформатора подключена пофазно последовательно дополнительно введенная трехфазная компенсирующая конденсаторная батарея, свободные выходные выводы от фазных конденсаторов которой соединены с выводами от концов фазных обмоток дополнительно ввелецного трехфазного стабилизирующего реактора и фазных конденсаторов дополнительно введенной стаоилизирующей конденсаторной батареи с равными на частоте питающей сети фазными индуктивным и емкостным сопротивлениями, причем Выводы от начал фазцы элктричсскц связанны 01)Оток тр- фдзцой с 1 гсвой с)омс)ткц. Вобо п 1 ые е)ыек)лы Оботок стдоиг 1 изр 10 цего реекторд и кОИ- лсцсаторов стдбилизирующй конлцсдтор ной батареи подключены к водным Выьч)лдмлля цолкл)оче)шя фдз трефдзцой цц)дю)цй сети тдк, что коцлсцсдпгоры полклквць к опережающим, д фдзцыс обмотки р 1)кг 1)- ра - к отстающим, по отгц)шецик) к фдзцым сете Вы 1 обмоткам тра цсформ дторд, фазам и ит д)о щей сети.). Г 1 реобразовдтель по и. ), отличаюцгш- ся тем, что, с целью получения мдксимдльцого коэфг)ициецтд мощности цри минимальной установленной мощности компенсцрук)- щей и стдбилизиропей конленсаторны батарей. емкостнос сопротивление конденсдто- рОВ каждой фазы кО 1 пецсиру 10 цеЙ бата)еи Выоирают изслОВия гле 11 и 1 - фдзнынапряжения и ток с- тевой Обмотки некомпенсированного преобразователя;25г) -- угол сдвига фаз между пер.вь)ми гармониками фазць напряжения и тока сетевой обмотки некомпенсированного П РСООРЕ 1 ЗОВДТЕ,15) .