Преобразователь переменногонапряжения b постоянное

Сева Советскик Сецыааыстыческик Республыы(63) Дополнительное к авт, саид-ву(22)Заявлено 30.0 б.79 (23) 2801989/24-07 Н 02 М 7/12 с присоединением заявки Ио -ГосуяврствеяяыЯ комитет СССР яо аелаи язобветеяиЯ я отквытяЯ(53) УДК б 21,314. .5(088,8) Дата опубликования описания 17. 03. 81(72) Авторы изобретения Ю,И. Хохлов, М.Н. Доржиев, Н,И. Чичулин, Я.Л. Фишлер, В,В. Володин, 10.Ф. Кулькин, М.М.Малыхин, Л.А. Кралин, Л.П. Базилевский, В.И. Рябов и Ю.Г, Гонгадзе Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомолаи Государственный научно-исследовательский и проектйо"-"конструкторский институт электродной промыаленности .(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАНРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕИзобретение относится к силовой преобразовательной технике и предназначено для питания печей графитации в электродной промышленности постоянным током.Известны некомпенсированные выпрямительные агрегаты, используемые для питания ванн электролиза 13.Недостатком их является низкий коэффициент мощности, а при испольэовании в электродной промьыленности также эавьваенная установленная мощность силового трансформатора и выпрямительных блоков. Последнее связано с тем, что печи графитации яввляются нагрузками с широким диапазоном изменения потребляемой активной мощности и с уменьшающимся примерно в десять раз активным сопротивлением в процессе кампании. Для обеспечения нормальной технологии графитацин выпрямительный агрегат должен обеспечивать в первой половине кампании максимальное напряжение, а во второй половине - максимальный ток.Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого соединена в треугольник и подключена к питающей сети, две вторичные обмотки, подключенные соответственно к двум парам соединенных параллельно полууправляемых мостов, а также два компенсирующих устройства, содержащих каждое двухфазный реактор и конденсаторную батарею, причем полюса, образованные управляемыми анодными группами вентилей первой пары выпрямитель" ных мостов, объединены и подключены к отрицательному выходному выводу, первая конденсаторная батарея вклю чена между полюсами, образованныминеуправляемыми катодными группами этой пары выпрямительных мостов, а первый двухфазный реактор подключен к положительному выходному вы воду (,2. Применение указанного агрегатав электродной промышленности приводит к завышению установленной мощности силового трансформатора и выпрямительных блоков.Цель изобретения - уменьшение установленной мощности и повыаениекоэффициента полезнОго действия аг регата.Указанная цель достигается тем,что в устройстве первая вторичнаяобмотка трансформатора соединена вшестифазную звезду, а вторая - в.цестифазный зигзаг, причем у второйпары упомянутых выпрямительных мостов конденсаторная батарея включенамежду полюсами, образованными неуправляемыми анодными группами вентилей, а управляемые катодные группывентилей этой пары мостов объединеныи подключены к положительному выходному выводу и введены три двухполюсных разъединителя, причемпервый двухфазный реактор через двухполюсный разъединительподключен к полюсам, образованным неуправляемыми катодными группами первой пары выпрямительныхмостов, другой двухфазный реакторподключен к отрицательному выходному выводу и через двухполюсный разьедикитель к полюсам, образованнымнеуправляемыми анодными группамивентилей второй пары выпрямительныхмостов, причем полюса, образованныенеуправляемыми катоцными группамивентилей первой пары выпрямительныхмостов подключены через двухполюсный разъединитель к полюсам, образованным неуправляемыми аноднымигруппами вентилей второй пары выпрямительных мостов.Кроме того, угол сдвига между фаз"ными ЗДС вторичных обмоток трансформатора, соединенных в шестифазнуюзвезду и шестифазный зигзаг, равен30 о.На чертеже представлена принципиальнак схемы выпрямительного агрегата для электродной промышленности,Она содержит силовой трансформатор1, первую пару полууправляемых выпрямительных мостов , вторую паруполууправляемых Выпряыительных мостов 3, конденсаторную батарею 4,включенную в неуправляемые катодныегруппы вентилей первой пары мостов2, конденсаторную батарею 5, включенную в неуправляемые анодные групны вентилей второй пары мостов 3,двухфазные реакторы б и 7 и двухполюскые разъединители 8, 9 и 10.Устройство работает следующим об азом.В первой половине кампании графитации, когда от источника питания требуется повышенное напряжение при малом токе нагрузки, включен двухполюскый разъединитель 10 и отключены разъединители 8 и 9. Пары выпрями тельных мостов 2 и 3 по отношению к печи графитации оказываются включенными последовательно, что и обеспечивает повышенное напряжение агрегата. Конденсаторные батареи 4 и 5 при этом оказываются включенными параллельно. Эти батареи осуществляют искусственную коммутацию вентилей ,неуправляемой катодной группы первойпары мостов 2 и неуправляемой анодной группы второй пары мостов 3.В управляемых группах вентилей этихпар осуществляется естественная коммутация. В целом весь преобразователь работает с высокими энергетическими показателями. При этом двухфазные уравнительные реакторы б и 7оказываются исключенными из схемыпреобразования, и поэтому в них от .сутствуют потери электрической энергии. Во второй половине кампанииграфитации, когда от источника питания требуется большой ток нагрузки при малом напряжении, включеныдвухполюсные разъединители 8 и 9 иотключен разъединитель 10. Пары выпрямителькых мостов 2 и 3 по отношению к печи графитации при этомоказываются включенными параллельно.Неуправляемые группы вентилей вновьработают в режиме искусственной коммутации, а управляемые - в режимеестественной кОммутации вентилей.Конденсаторная батарея 4 осуществляет искусственную коммутацию вентилейв неуправляемой катодной группе первой пары мостов 2, а конденсаторнаябатарея 5 - в неуправляемой аноднойгруппе второй пары мостов 3. Регулирование выпрямленного напряженияосуществляется, во-первых, переключением пар мостов 2 и 3 с.последовательного соединения на параллельное,во-вторых, ступенчато с помощью переключающего устройства трансформатора и, в-третьих, плавно с помощьюдросселей насыщения в управляемыхгруппах вентилей. Во всех режимахпреобразователь работает с высокимиэнергетическими показателями,Технико-экономический эФфект отиспользования предлагаемого выпрямительного агрегата для электроднойпромышленности состоит в следующем:по сравнению с известным за счетосуществления переключения пар выпрямительных мостов с последовательного в первой половине кампании гафитации на параллельное во второйполовине кампании при том же графике ведения режима графитации сокращаются практически в два раза установленные мощности силового трансФорматора и выпрямительных блоковповышается коэффициент полезногодействия выпрямительного агрегата,поскольку в первую половину кампании графитапии двухфазные уравнительные реакторы исключаются из схемы преобразования, в связи с этимотсутствуют потери энергии как в меди, так и в стали этих реакторов,Формула изобретения1Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащийтрансформатор, первичная обмотка которого соединена в треугольник и подключена к питающей сети, две вторичные обмотки, подключенные соответственно к.двум парам соединенныхпараллельно полууправляемых мостов,а также два компенсирующих устройства, содержащих каждое двухфазныйреактор и конденсаторную батарею,причем полюса, образованные управляемыми анодными группами вентилейпервой пары выпрямительных мостов,объединены и подключены к отрицательному выходному выводу, перваяконденсаторная батарея включена между полюсами, образованными неуправляемыми катодными группами этой пары выпрямительных мостов, а первыйдвухфазный реактор подключен к положительному выходному выводу, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью уменьшения установленной мощности и повышения коэффициента полезного действия, первая вторичная обмотка трансформатора соединена вшестифазную звезду, а вторая - вшестифазный зигзаг, причем у второйпары упомянутых выпрямительных мостов конденсаторная батарея включенамежду полюсами, образованными неуправляемыми анодными группами вентилей, а управляемые катодные группывентилей Этой пары мостов объединены и подключены к положительномувыходному выводу и введены три двухполюсных разъединителя, причем первый двухфазный реактор через двухполюсный разъединитель подключен кполюсам, образованным неуправляемыми группами первой пары выпрямительных мостов, другой двухфазный реактор подключен к отрицательному вы,ходному выводу и через двухполюсный разъединитель к полюсам, образованным неуправляемыми аноднымигруппами вентилей второй пары выпрямительных мостов, причем полюса,образованные неуправляемыми катодными группами вентилей первой пары выпрямительных мостов подключенычерез двухполюсный разъединитель кполюсам, образованным неуправляемыми анодными группами вентилей второй пары выпрямительных мостов.2. Преобразователь по п. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтоугол сдвига фаз между фазными ЭДС 20 вторичных обмоток трансформатора,соединенных в шестифаэную звездуи шестифаэный зигзаг, равен 30 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Каталог Информстандартэлектро05.03.09-68 "Выпрямительные агрегаты", с. 12, рис. 4.2, Сахаров В,ф., Доржиев И.Н.,Хохлов Ю,И Баев А.В. Режимы работыполукомпенсированных выпрямителейс комбинированным способом регулирования напряжения.-"Промышленная энергетика", 1976, Р 8, с. 17, рис. 1 а,813 б 28 Реда О 2 Тираж 730 ПодпНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035 Москва ЖРа кая наб. д аказ 7 сное Ужгород, ул. Проектная иал ППП Патент Составитель Е. дорошинаенко Тех ед Ь. Ач Ко ректо Н. Стец