Шестифазный преобразователь переменного напряжения в постоянное

11) 547946 ОП ИСАНИНА" ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл.о Н 02 М 7/02 еенный комит иниотров СССизобретений ткрытий судар Совета по де 23) Приорите 3) Опубликовано 25.02,77. Бюллетень314 88,8) б) Дата оп ования описания 24.05.7) Авторизобретения Н. Филато 1) Заяви 4) ШЕСТИФАЗНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ2 оричнои тор 1 с ти азПредложение относится к области силовой преобразовательной техники и может найти применение в мощных выпрямительных установках для питания потребителей постоянного тока.Известны шестифазные выпрямители, выполненные по схеме звезда-шестифазная звезда, нулевая точка которой образует один выходной зажим выпрямителя, а концы ее через вентили подключены к другому выходному зажиму.Недостатком этих схем является наличие вынужденного намагничивающего потока тройной частоты, приводящего к нагреву трансформатора, снижению К.П,Д. и выходной мощности,Прототипом предлагаемого устройства является шестифазный преобразователь переменного напряжения в постоянное, выполненный по схеме звезда-шестифазная звезда, содержащий компенсационную обмотку силового трехфазного трансформатора, первичная обмотка которого соединена в трехфазную, а вторичная - в шестифазную звезды и вентили, каждый из которых включен между общим выходным зажимом и соответствующим концом шестифазной звезды. Предложенное устройство отличается тем, что компенсационная обмотка выполнена однофазной с числом витков, равным итков одной фазы вторичной обмотки подключена началом к общеивентиля и вторичной обмотки одн ф нц- к общей точке соединения вентиля и вт5 обмотки смежной фазы,Это позволяет снизить расход меди, улучшитьвесогабаритные показатели, упростить компенса.ционную обмотку и все устройство в целом.На фиг. 1 приведена схема преобразователя; на10 фиг. 2 а, б, в, г - диаграммы тока, характеризующие работу устройства.Схема содержит трехфазный трансформапервичной обмоткой 2, вторичными полуобмотками 3, 4 и однофазной вторичной полуобмоткой 5, а15 также вентили 6 - 11.Первичная обмотка 2 трансформатора 1 соединена в звезду, а две вторичные 3 и 4, соединенныев прямую и обратную звезды, образуют шес фную звезду, нулевая точка которой подключена к20 одному иэ выходных зажимов выпрямителя, а концы - через вентили 6 - 11 - к другому вь одномузажиму.Дополнительная однофазная полуобмоткв 5,помещенная на стержень, например, фазы "в" под 25 ключена своими началом и концом к общим точкамсоединения вентилей 6 и 11 со смежными по фазе полуобмотками (фаз "а" и "с"), образуя при этом замкнутый симметричный треугольник последовательно включенных основных полуобмоток фаз "а" и "с" и дополнительной полуобмотки фазы"ъ",При работе шестифазного выпрямителя без дополнительной обмотки 5 имеем на выходе выпрямленный ток (напряжение) с шестикратной пульсацией, при этом каждый из вентилей 6 - 11 находится в проводящем состоянии в течение 60 (фиг. 2 а). Поскольку на каждом стержне магнитопровода трансформатора 1 размещено по две вторичных полуобмотки, работающие в противофазе, то протекающий через эти полуобмотки ток, а соответственно, и магнитный поток содержит два противофазных импульса длительностью по 60 (фиг, 2 б) . При этом в первичной обмотке каждой фазы в соответ. ствии с законом Кирхгофа протекает уже переменный ток (и магнитный поток) длительностью импульсов по 180 с трехступенчатой формой (фиг, 2 в).Указанные токи и создаваемые ими магнитные потоки протекают встречно, образуя в каждом сердечнике так называемый однофазный нескомпенсированный магнитный поток тройной частоты (фиг. 2 г), приводящий к вынужденному намагничиванию трансформатора.Переменный по направлению поток вынужденного намагничивания наводит в обмотках трансформатора такие же э.д.с., как и потоки рассеяния, что в силу большой величины его и тройной частоты приводит к сильному увеличению индуктивных сопротивлений, а следовательно, и падению напрякения в цепи выпрямленного тока. Это в такой степени нарушает режим работы выпрямителя, что для нормальной эксплуатации он становится непригоден.Однако благодаря подключению дополнительной полуобмотки 5 образуется короткозамкнутый треугольник, состоящий из последовательно включенных смежных по фазе полуобмоток 3,4, 5. Наводимая на этих полуобмотках э.д.с. тройной частоты от потока вынужденного намагничивания вызывает циркуляцию в этом контуре размагничивающего тока ( и магнитного потока) той же тройной частоты (фиг. 2 г).Создаваемый этим током дополнительный магнитный поток направлен встречно основному намагничивающему потоку, создаваемому током первичных обмоток 2, обеспечивая полную компенсацию магнитных потоков, создаваемых первичными и вторичными обмотками. Тем самым и достигается работоспособность выпрямителя по схеме звезда - шестифазная звезда с повышенными к.п.д. и выходной мощностью.Необходимо отметить, что в практике эксплуатации известных шестифазных выпрямителей очень часто возникает необходимость пересоединения первичной обмотки с треугольника на звезду, на 1 о пример, с целью согласования напряжений илидвухфазного плавно- ступенчатого регулирования выходного напряжения (как это делается сейчас в мощных вьшрямительных агрегатах для гальва ники),15 Установка дополнительной полуобмотки(легко реализуемая на практике подмоткой ее более тонким проводом на уже имеющиеся обмотки) не приводит к значительному увеличению расчетной мощности трансформатора. Поскольку при 211 пересоединении первичной обмотки с треугольникана звезду требуемая расчетная мощность трансформатора без учета намагничивающего потока снижена с 1,55 Р до 1,43 Р, то при подключении дополнительной обмотки 5 она становится равной 1,55 Р, так как условия работы становятся у этих схем идентичными, только в первом случае третья гармоника циркулирует в треугольнике первичной обмотки, а во втором случае - в дополнительном втором треугольнике на основе обмотки 5.30Формула изобретения Шестифазный преобразователь переменного на пряжения в постоянное, выполненный по схемезвезда - шестифазная звезда, содержащий компенсационную обмотку силового трехфазного трансформатора, первичная обмотка которого соединена в трехфазную, а вторичная - в шестифазную звезды 40 и вентили, каждый из которых включен междуобщим выходным зажимом и соответствующим концом шестифазной звезды, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения расхода меди, улучшения весогабаритных показателей и упрощения, ком пенсационная обмотка выполнена однофазной счислом витков, равным числу. витков одной фазы вторичной обмотки, и подключена началом к общей точке соединения вентиля и вторичной обмотки одной фазы и концом - к общей точке соединения 50 вентиля и вторичной обмотки смежной фазы.