Устройство для компенсации высших гармоник

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 031180 (21) 2999916/24-07 (51 М. КЛ. с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Н 02 М 1/12. Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ВЫСШИХ ГАРМОНИК Изобретение относится к силовой полупроводниковой технике, в частности к тиристорным преобраэоВате-. лям, которые питаются от синхронного генератора, и может быть использовано на судах.Известно устройство для компенсации высших гармоник, которое содержит синхронный генератор, тиристорный преобразователь и установленный между ними сдвоенный реактор с вращающимся магнитным полем, неподвижным ферромагнитным сердечником и обмоткой подмагничивания ( 11.Однако данное устройство имеет недостаток, заключающийся в том,что оно позволяет компенсировать высшие гармоники напряжения на одной иэ половин его обмоток при включении на другую половину тиристорного преобразователя не более чем на 50-60 по отношению к гармоникам на зажимах генератора.Наиболее близким предлагаемому по технической сущности является устройство для компенсации высших гармоник, содержащее синхронный генератор, тиристорный преобразователь и установленный между ними сдвоенный реактор с вращающимся полем и обмоткой подмагничивания. Ферромагнитный сердечник сдвоенного реактора выполнен явнополюсным и посажен на вал, установленный на подшипниках ( 21.Известное устройство позволяетповысить точность компенсации высших гармоник, однако усложняется его конструкция, что связано с наличием вращающего явнополюсного ферромагнитного сердечника.Цель изобретения - упрощение конструкции устройства и повышение его надежности.Поставленная цель достигается тем,что устройство для компенсации высших гармоник, содержащее синхронный генератор, к выводам которого подключен сдвоенный реактор с вращающимся магнитным полем со статорной трехфазной обмоткой, ферромагнитным сердечником и обмоткой подмагничивания,причем выводы статорной обмотки подсоединены к тиристорному преобразователю с выводами для подсоединения на груэки, снабжено удвоителем основнойчастоты, сдвоенный реактор снабжен дополнительной трехфаэной симметричной обмоткой, соединенной в звезду и размещенной на ферромагнитном сердеч нике соосно со статорной обмоткой, 970593причем сердечник выполнен цилиндрическим, а ныноды дополнительной обмотки подключены к выходу удвоителяосновной частоты, вход которого под"соединен к выводам синхронного генератора. 5На чертеже изображена схема предлагаемого устройства,Устройство состоит из си.нхронногогенератора 1, подключенного к сдноенному реактору 2 с вращающимся магнитным полем, который содержит сдвоенные статорные трехфазные обмотки 3,обмотку 4 подмагничивания, цилиндрический ферромагнитный сердечник 5,на который уложена соосно со статорной обмоткой трехфаэная симметричнаяобмотка б, одни концы ее соединеныв нулевую точку, а другие подключенык удвоителю 7 основной частоты, включенному на зажимы генератора 1. Кодной из половин сдноенного реактораприсоединен тиристорный преобразователь 8, замкнутый на нагрузку 9,Предлагаемое устройство работаетследующим образом,25Компенсация высших гармоник напряжения на одной иэ половин реактора,возникающих при работе тиристорногопреобразователя, подключенного к другой половине, происходит при условииравенства падения напряжения на сопротивлениях реактора и генератора.Обмотка 4 управления позволяет плавно регулировать величину индуктивности сдноенного реактора, В точках А,В и С высшие гармоники напряжениякомпенсируются на 50-б 04 в сравнениис гармониками на зажимах генератора.Дальнейшее уменьшение высших гармоник напряжения в точках А, В и Сполучить невозможно, так как характер изменения индуктивности и, следовательно, падения напряжения нареакторе и генераторе различны.Сопротивление синхронного генератора в сверхпереходном режиме является функцией времени и определяетсявыражением:,х О+хо х О х дх =- соь 2 соС2 2где х"дх о - сверхпереходные сопротивления генератора попродольной и поперечной оси соответственно;со угол поворота ротораза время свращающего ся со скоростью .%Г- основная частота сети.Из приведенного выражения следует,что сопротивление х зависит от положения ротора и колеблется с двойной б 0частотой, С такой же частотой колеб-лется падение напряжения на х н моменты коммутации тиристоров, Падение напряжения на сдвоенном реакторе колеблется с частотой сети.На неподвижный цилиндрический ферромагнитный сердечник 5 сдвоенного реактора 2 соосно со статорной обмоткой 3 уложена трехфазная симметричная обмотка б, одни концы которойсоединены в нулевую точку, а другиеподключены к удвоителю частоты,включенному на зажимы генератора. В трехфаэной обмотке б появляется вращающееся с двойной частотой сети магнитное поле, которое начинает взаимодействовать с полем статорной обмотки 3 реактора, вращающимся с частотой сети. Суммарное поле реактора изменяется с двойной частотой и соответственноизменяется с двоиной частотой наводимая этим полем ЭДС на обмотках реактора. Таким образом происходит выравнивание мгновенных значений падения напряжения на сопротивлении синхронного генератора и индуктивном сопротивлении сдвоенного реактора.Изобретение позволяет повысить точность компенсации высших гармоник и одновременно упростить конструкцию устройства и повысить его надежность,так как отсутствует вращающийся ротор.формула изобретения Устройство для компенсации высших гармоник, содержащее синхронный генератор, к выводам которого подключен сдвоенный реактор с вращающимся магнитным полем со статорной трехфазной обмоткой, ферромагнитным сердечником и обмоткой подмагничивания, причем выводы статорной обмотки подсоединены к тиристорному преобразователю с выводами для подсоединения нагрузки, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью упрощения устройства иповышения его надежности, оно снабжено удвоителем основной частоты, сдвоенный реактор снабжен дополнительнойтрехфазной симметричной обмоткой,соединенной в звезду и размещенной наферромагнитном сердечнике соосно состаторной обмоткой, причем сердечниквыполнен цилиндрическим, а выводыдополнительной обмотки подключены квыходу удвоителя основной частоты,вход которого подсоединен к выводамсинхронного генератора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Сборник "Повышение качестваэлектрической энергии в распределительных сетях", Киев, Институт Электродинамики АН Украинской ССР, 1974,с.б 2-б 5.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке и 2833702, кл. Н 02 И 1/12,1979