Компенсированный преобразователь переменного напряжения в постоянное

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК за) Н 02 М 7 08 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРС СВИДЕТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(21) 3361125/24-07(54) (57) КОМПЕНСИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ ВПОСТОЯННОЕ, содержащий силовой трансформатор с двумя трехфазными вторичными обмотками, одна из которыхсоединена в звезду, а другая в треугольник,два выпрямительных мостаи уравнивающий трехфазный транс 80.1116507 форматор .с двумя трехфазными обмот-,ками, одна иэ которых соединена посхеме "разомкнутая звезда" и включена пофазно между первой вторичнойобмоткой силового трансформатора ивходом первого выпрямительного моста а другая соединена по схеме"разомкнутый зигзаг" и включена пофазно между второй вторичной обмоткой силового трансформатора ивходом второго выпрямительного моста,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью уменьшения коэффициентареактивной мощности в него введенытри одинаковые конденсаторные батареи, а уравнивающий трансформаторснабжен тремя дополнительными фазными обмотками, каждая из которых расположена на одном из стержней егомагнитопровода и замкнута на одну иэуказанных конденсаторных батарей,20 45 1 111 б 5Изобретение относится к области силовой преобразовательной технике и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется как нереверсивное, так и реверсивное питание потребителя выпрямленным током.Известен двенадцатифазный некомпенсйрованный преобразователь,содержащий преобразовательный трансфор матор с одной первичной обмоткой, соединенной в звезду или треугольник, и двумя вторичными обмотками, одна йз которых соединена в звезду, а другая в треугольник. К вторичным обмоткам подключены выпрямительные мосты, соединенные по выходу параллельно 1 3.Однако как и любой некомпенсированный преобразователь имеет достаточно высокий коэффициент реактивной мощности (1 Ч, в результате чего потребляет из сети значительную реактивную мощность, и, кроме того, Неравномерное деление тока между выпрямительными мостами, что обусловлено естественным различием индуктивных сопротивлений рассеяния и активных сопротивлений, соединенных по различным схемам вторичных обмо 30 ток трансформатора, а также трудностью конструктивного исполнения сильноточных вторичных обмоток с числами витков, о т л и ч а ю щ и м ис я точно в 13 раз, как того требуют схемы их соединения (звезда и треугольник). Эта неравномерность, с одной стороны, вызывает уравнительный ток и ухудшает работу вентилей, трансформатора и другого оборудования, а с другой стороны, при водит к появлению в сетевом токе преобразователя гармоник неканонического для двенадцатифазных выпрямителей порядка, например пятой и седьмой.Известен компенсированный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий силовой трансформатор с двумя трехфазными вторичными обмотками, одна из кото- рых соединена в звезду, а другая в треугольник, два выпрямительных моста, и уравнивающий трехфазный трансформатор с двумя трехфазными обмотками, одна иэ которых соедине на по схеме разомкнутая звезда и включена пофазно меяду первой вторичной обмоткой силового трансфор 07 2матора и входом первого выпрямитель- ного моста, а другая соединена по схеме разомкнутый зигзаг и включена пофазно меяду второй вторичной обмоткой силового трансформатора и входом второго выпрямительного моста. Наличие вспомогательного (уравнивающего) трансформатора обеспечивает выравнивание тока между выпрямитель- ными мостами, благодаря чему улучшается работа вентилей и главного трансформатора и спектральный состав сетевого тока преобразователя Г 23.Однако коэффициент реактивной мощности не только остается высоким, но и дополнительно повьппается за счет реактивного сопротивления рассеяния вспомогательного трансформатора, что приводит к дополнительным потерям активной мощности и снижению пропускной способности питающей сети и главного трансформатора преобразователя, снижению КПДустройства.Цель изобретения - уменьшениекоэФфициента реактивной мощности.Поставленная цель достигаетсятем, что в компенсированном преобразователе переменного напряженияв постоянное, содержащем силовойтрансформатор с двумя трехфазными вторичными обмотками, одна изкоторых соединена в звезду, адругая - в треугольник, два выпрямительных моста и уравнивающийтрехфазный трансформатор с двумятрехфаэныии обмотками, одна из которых соединена по схеме "разомкнутая звезда" и включена пофазномеяду первой вторичной обмоткойсилового трансформатора и входомпервого выпрямительного моста, адругая - соединена по схеме "разомкнутый зигзаг" и включена пофазно меяду второй вторичной обмоткой силового трансформатораи входом второго выпрямительного моста, введены три одинаковые конденсаторные батареи, а уравнивающийтрансформатор снабжен тремя дополнительными фазными обмотками, каждая из которых расположена на одной из стержней его магнитопроводаи замкнута на одну из указанныхконденсаторных батарей. На чертеже приведена принципиальная схема компенсированного пре35 образователя переменного напряжения в постоянное.ЯрПреобразователь содержит силовой трансформатор 1, первичная обмотка 2 которого подключена к питающей се ти А,В,С, одна его вторичная обмотка 3 соединена в звезду н через первую обмотку 4 уравнивающего трансформатора 5 соединена с первым выпрямительным мостом 6. Другая вторич О ная обмотка 7 силового трансформатора 1 соединена в треугольник и через вторую обмотку 8 уравнивающего. трансформатора 5 соединена с вторым выпрямительным мостом 9. Оба выпрями тельных моста соединены по выходу параллельно.Первая обмотка 4 уравнивающего трансформатора соединена по схеме "разомкнутая звезда", а вторая об мотка 8 уравнивающего трансформатора соединена по схеме "разомкнутый зигзаг". Кроме того, уравнивающий трансформатор снабжен тремя дополнительными фазными обмотками 10, 25 каждая из которых расположена на одном иэ стержней его магнитопровода и замкнута на одну из трех введенных одинаковых конденсаторных батарей 11. 30Преобразователь работает следующим образом.При работе компенсированного преобразователя линейные токи вторичных обмоток трансформатора 1 содержат первую, пятую седьмую и т,п. гармоники. Эти же гармоники тока протекают по обмоткам 4 уравнивающего (вспомогательного) трансформатора 5. Обмотка 4, подключен ная к трехфазной вторичной обмотке 3 трансформатора 1, соединенной в звезду, включена встречно по сравнению с обмоткой 8, подключенной к вторичной обмотке 7 трансформатора 1, соединенной в треугольник. Благодаря встречному включению указанных обмоток 4 и 8 в каждом стержне трансформатора 5 создаются магнитные потоки только пятой, седьмой ,и т.п. гармоник. Магнитный поток первой гармоники отсутствует. В обмотках 10 трансформатора 5 наводятся напряжения пятой, седьмой и т.п. гармоник. Напряжения на конденсаторах трансформируясь в контуры коммутации, осуществляют искусственную коммутацию вентилей выпрямительных мостов 6 и 9, В результате искусственной коммутации ток вентилей, а следовательно, и ток, потребляемый преобразователем из сети, сдвигается в сторону опережения, что и приводит к. достижению поставленной цели.Технико-экономический эффект от использования предлагаемого изобретения заключается в том, что на 30-403 снижается коэффициент реактивной мощности преобразователя,благодаря чему существенно уменьшается потребляемая реактивиая мощность и сокращаются потери энергии в равном трансформаторе и в питающей сети, повышается их пропускная способность. Причем это имеет место при эффективности использования конденсаторов компенсирующего устройства в десятки раз большей, чем при непосред ственном включении их в питающую сеть, так как напряжения на конденсаторах в предлагаемом преобразователе содержат пятую и седьмую гармоники. Как известно, в схемах, с искусственной коммутацией эффективность использования конденсаторов с повышением частоты напряжения на них увеличивается.1116507 8 С ставитель хред Л,Ко едакт Колесник Заказ 6942/42 ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 Тираж 666 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и 3035, Москва, Ж, Раушека