Компенсированный преобразователь переменного напряжения в постоянное

РЕСПУБЛИК 55 РЕТЕНИ ТВЕЙНЦЙ КОМИТЕТ ОССИч ОПИСАНИЕ ИЗО Н АВТОРСЙОЫУ СВИДГЕл(:6) 1.: Информстандартзлектро0503 О 9-63. каталог. фВыпрямйтеяьныеагрегатыф, рис. 1,.а,6.2.: Авторское свидетепьство СССР :Ф, кл. Н 02. И 768,: 1977.(54)(57) 1": КОМПЕНСИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ; ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ ВПОСТОЯННОЙ,: содержащий трехстержне-.вой трансформатор с расположенными йаего стержнях трехфазной первичной,подключенной к питающей сети, н двумя трехфазнымивторичными обмотками, к: каждой.из. которых. подключен зыпрямительный мост, и два компенсирующих .устройства, состоящее каждое иэ трехФазного реактора и конденсаторной ба:тареи, причем.трехфазныйреактор вклю.чает две трехфаэные обмотки, однаиз.котоаах соединена в прямой зигзаг , и подклааена началамй к соответствуюзим анодам вентилей анодной группы.одного из вынрямительных мостов, дру . гая соединена в Обратный- зигзаг Иаодключеиа концами к соответствующйм ;.:катодам вентилей катодной группы это, го же моста, одаа из .нулевых точек .зигзагов образует один иэ выходйыхвыводов,:а конденсаторная батарея разделена на .две группы., одна из которыхвключена в анодную, другая - в катодную группы выпрямидмфьного моста, о т ,:л и ч а ю щ и й с 4 тем,.что с целью обеспечения выаокого коэффициента мощности .при увеличении диапазо:нарегулирования выходного напряжения, :трансформатор снабжен доповнительной, ,подключенной к питающей сети трех".фазной первичной обмоткой, его магнитопровод разделен на две части, на каждой иэ которых распоЛожены одна первйчная и одна выполйенная в каждой фазе с отпайкой и соединенная в звезду вторичная обмотки, и дополнитель-. но введены два соединейных по выходу последователвио некомпенсированньи выпрямнтельных моста, .вход каждого из которых подключен к отпайкам соответствующей вторичной обмотки:трансформаторе, общий вывод анодной группы одного некомпенсированного моста.подключен к второй нулевой точке зигзага обмоток Реактбра одного комнеи- . сирующего устройства, а общий вывод катодной группы другоГо некомпенсированного моста подключен к вто- рой нулевой точке зигзага обмоток реактора другого комиенсирующ ройства.2 Преобразовательно п.1, ч а ю щ и й с я .тем, что трантор выполнен с единым трехсте магннтопровадом, разделенным перпен- фф днкулярно к стержням магнитньм шунт на. две части.3. Преобразователь по й.1, о т. л и ч а ю щ и й с я тем, что первая и вторая части магнитопровода транс" .форматора выполнены в виде двух отдельных трекстержневых магнйтопроводов.4. Преобразователь пд п.1, о .т-. :л и ч а ю щ и й с я тем, что первая трехфазная первичная обмотка сое динена в звезду, а вторая трехфаэная первичная обмотка - в треугол ннк, причем по отношению к питающей сети первичные обмотки включены параллельно. 5. Преобразователь по п.1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что вторая трехфаэная первичная обмотка соединена в треугольник, к вершинам которого подключены фазные обмотки первой трехфаэной первичной обмотки причем свободные выводы первой трех1020942 О фазной первичной обмотки подклюЧены к питающей сети.6. Преобразователь по п.1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что неком пенсированные выпрямительные мосты выполнены на управляемых, а крмпен 1Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в тех областях народного хозяйства, где требуется преобразование переменного напряжения в плавно регулируемое постоянное с высоким коэффициентом мощности, в частности на железнодорожном транспорте, в электроприводе и др.Известен некомпенсированный двенадцатифазный выпрямитель, содержащий трансформатор с одной сетевой обмоткой и двумя .вентильными обмот" ками, первая из которых соединена в звезду, а вторая - в треугольник. К каждой вентильной обмотке подключен выпрямительный мост. Выпрямительные мосты по выходу могут соединяться либо параллельно, либо последовательно 1 .Данный выпрямитель, как и любой 20 некомпенсированный, имеет достаточно низкий для мощных преобразова" телей коэффициент мощности. При использовании плавного вентильного регулирования напряжения коэффици ент мощности снижается практически пропорционально глубине регулирования.Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь перемен- ЗО ного напряжения в постоянное, содержащий трехстержневой трансформатор .с расположенными на его стержнях трехфазной первичной, подключен ной к сети, и двумя.трехфазными вторичными обмотками, к каждой из которых подключен выпрямительный мост и два компенсирующих устройства, каждое из которых состоит из трехфазного реактора и конденсаторной батареи, причем трехфазный реактор 40 включает две трехфазные обмотки, одна из которых соединена в прямой зигзаг и.подключена началами к соответствующим анодам вентилей анодной груп пы одного из выпрямительных мостов, 45 другая - сОединена в обратный .зигзаг и подключена концами к соответствую- щим катодам вентилей катодной группы этого же моста, одна из нулевых точек зигзагов образует один из выходных выводов, а конденсаторная батарея разделена на две .группы, одна из которых включена в анодную, другаясированные выпрямительные мосты - на неуправляемых вентилях.7. Преобразователь по п.1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что все выпрямительные мосты выполнены на правляемых вентилях,2.в катодную группы выпрямительного моста 2 1Известное устройство обладает высокой эффективностью использования компенсирующих устройств, работающих на двойной частоте, и высоким коэффициентом мощности, однако недостатки ее заключаются в том, что эти положительные качества проявляются в полной мере лишь в. неуправляемом режиме работы преобразователя. При регулировании же напряжения тиристорами выпрямительных мостов коэффициент мощности снижается практически пропорционально глубине регулирования, снижается и эффективность использования компенсирующих устройств.Бель изобретения - обеспечение высокого коэффициента мощности преобразователя и,сохранение высокой эффективности использования компенсирующих устройств при любой глубине плавного регулирования вынрямленного напряжения.Поставленная цель достигается тем, что в компенсированном преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем трехстержневой трансформатор с расположенными на его стержнях трехфазной первичной, подключенной к питающей сети,.и двумя трехФазными вторичными обмотками, к каждой иэ которых подключен выпрямительный иост, и два компенсирующих устройства, каждое из которых состоит из трехфазного реактора и конденсаторной батареи, причем трехфазный реактор включает две трехфазные обмотки, одна иэ .которых соединена в прямой зигзаг и подключена началами к соответствующим анодам вентилей анодной группы одного из выпрямительных мостов, другая соединена в обратный зигзаг и подключена концами к соответствующим катодам .вентилей катодной группы этого же моста, одна из нулевых точек зигзагов образует один.из выходных выводов, а конденсаторная батарея разделена на две группы, одна иэ которых включена в анодную, другая - в катодную группы выпрямительного моста, трансформатор снабжен дополнктельнойподключенной к питающей сетй трехфазной первичной обмоткой, его магиитопровод разделенна две части, на каждой из которых расположены опна первичная и одна ;выполненная в каждой фазе с отпаи " .кой и соединенная в звезду вторичная обмотки, и дополнительно введены два соединенных .по выходу последовательно некомпенсированных.выпрямительных моста, вход каждого из которых подключен к отпайкам соответствующей вторичной обмотки трансформатора, общий вывод анодной группы 30одного некомпенсированного мостаподключен к второй нулевой точкезигзага обмоток реактора, одногокомпенсирующего устройства, а об"щий вывод катодной группы другого . 15,некомпенсированного моста подключенк второй нулевой точке зигзага обмоток реактора другого компенсирующегоустройства.Кроме того, магнитопровод трансФорматора Может быть выполнен в виде единого трехстержневого магнитопровода, разделенного перпердикулярно.к стержням магнитным шунтомна первую и вторую части, либо в ви- .де двух отдельных трехстержневых 25магнитопроводов.Первая трехфазная первичная обмотка соединяется в звезду, а втораятакая же обмотка - в треугольник,причем обе обмотки по отношению к 30питающей сети включены параллельно,Первичные обмотки могут быть еоединены и последовательно. При этомвторая трехфазная первичная обмоткасоединяется в треугольник, к нершинамз 5которого подключаются Фазные обмоткипервой трехфазной первичной обмотки,свободные выводы которой подключенык питающей, сети.Выпрямительные мосты либо всевыполнены на управляемых вентилях,либо .на управляемых вентилях выполнены только некомпенсированные мосты, а компенсированные - на неуправляемых вентилях. По отношениюк нагрузке выпрямительные мосты соединены либо все последовательно,либо последовательно - параллельно,причем параллельное соединение об:разуют только некомпенсированныеили только компенсированные мосты 50 ., и образованные таким образом соединения включаются последовательно.На чертеже представлена принципиальная схема одного иэ вариантовкомпенсированного (йесимметричного ) 55преобразователя переменного напря" .жения в постоянноеПреобразователь состоит из преобразовательного трансформатора 1с магнитопроводом, выполненным иэ .двух частей с двумя последовательносоединенными первичными и двумя вто;ричными обмотками, двух компенсированных выпрямительных мостов 2 и 3с компенсирующими устройствами 4 и5 и двух некомпенсированных вы прямительных мостов б и 7. Все выпрямительные .мосты соединены последовательно..При работе, компенсированного несимметричного преобразователя компенсирующие устройства 4 и 5, напряжения на конденсаторах которых изменяются с двойной частотой, обеспечивают искусственную коммутацию венти" лей выпрямительных мостов 2 и 3. Выпрямительные мосты 2 и 3, напряжение которых либо вообще не регулируется, либо регулируется в узком диапазоне, используются для компенсации реактивной мощности преобразователя. Выпрямленное напряжение преобразователя плавно регулируетая выпрямитель- ными мостами б .и 7, которые в процессе регулирования переходят из выпрямительного в инверторный режим рабо" ты. Благодаря этому обеспечивается диапазон регулирования выпрямленного напряжения, соответствующий практически двойной величине выпрямленного напряжения мостов б и 7, имеет место малое потребление реактивной мощности этими мостами и осуществляется ,эффективная компенсация реактивной мощности мостами 2 и 3, не снижающаяся при регулировании напряжения; Глубина регулирования повышается с увеличением напряжений на отпайках от вентильных обмоток трансформатора 1.Технико-экономический эффект от использования предлагаемого Изобретения состоит в том, что обеспечивается высокий коэффициент мощности при любой глубине плавного регулирования выпрямленного напряжения,. сохраняется высокая эффективность. использования компенсирующих устройств при глубоком и плавном регули ровании напряжения, Кроме того, благодаря соедИнению обеих вентильйыХ эбмоток в звезду, что при сохранении фаэности преобразователя удалось получить за счет различных схем ооецинения сетевых обмоток и магнитопровода, выполненного.иэ двух частей,беспечивается любой диапазон плавного регулирования выпрямленного напряжения некомпенсированными мостами путем соответствующего выбора положения отпаек ат вентильных обмоток. У существующих двенадцатифазных преобразователей одна из вентильных обмоток трансформатора соединена в треугольник. В этом случае напряжение отпаек, меньшее половины фаэного напряжения, получить нельзя, а следовательно, и получить малый диапазон регулирования напряжения некомпенсированн пки мостами с использованием их инвертного режима работы, обеспечивающего повышение коэффициента мощности, также нельзя.1020942 фррек тор С. Шекиареев Да подписноеСССР а. 4/5 Ф: РедактоЗаказ 3 12/47ВНИйо113 Составитель Л.УМиикииТехред:Е. Харктончик.,Тираж 687пи Государственного комитетаелам изобретений и открытий35, Москва, 3-35, Раувская наФ е