Двенадцатифазный преобразователь переменного напряжения в постоянное

Союз Советски кСоциалистическиеРеспублик О П И С А Н И Е 930537ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУоо лиам изооретеиий и открытий,б (088. 8) Дата опубликования описания 23.05.82. 7) заявител ДВЕНАДЦАТИФАЗНЬЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННО значения выпрямленныхму для обеспеченагрузки требуетд активных матери нивае оков мостов. Поэтония заданного тока я повышенный расхо в рассматриваемом двенадпреобразователе токовырав компенсатора приводит к цатиФазн нивающег Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для питания контактной сетипостоянного тока электроАицированного жеттезнодорожного транспорта, в тиристорном электроприводе,Известен двенадцатибазный преобразователь переменного напряжения впостоянное с параллельным соединением двух трехФазных вентильных мостовчерез уравнительный реактор. Вентильные мосты подсоединены к вентильнымобмоткам трансФорматора, одна из которых соединена в звезду, а другая -в треугольник 11Однако в силу некоторого различияиндуктивных сопротивлений коммутацииамплитуд ЗДС вентильных обмоток, наличия высших гармоник шестиФазногорежима в напряжении питающей сети,средние выпрямленные токи мостов могут существенно отличаться между собой. Уравнительный реактор не выравалов из-за разбаланса выпрямленныхтоков мостов,Наиболее близким к предлагаемомуявляется двенадцатиФазный преобразователь переменного напряже ".я в постоянное содержащий преобразовательЭный трансФорматор с двумя вентильными обмотками, одна из которых соединена в звезду и через первичную обмотку токовыравнивающего компенсатора подсоединена к первому трехФазному вентильному мосту, а другая соединена треугольником и через вторичнуюобмотку токовыравнивающего компенсатора, соединенную зигзагом, подключена к второму трехФазному вентильному мосту.Наличие3 93053выравниванию средних значений выпрямленных токов вентильных мостов 12).Однако недостатком известного преобразователя является повьппенный расход активнЫх материалов и потерь элек троэнергии из-.за соединения вторичной обмотки токовыравнивающего компенсатора зигзагом и выполнения егона отдельном, от преобразовательноготрансформатора магнитопроводе. 10Цель изобретения - уменьшение массогабаритных показателей и повышение коэффициента полезного действия.Цель достигается тем, что в двенадцатифазном преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем два трехфазных вентильныхмоста и трехфазный магнитоправод сшестью боковыми стержнями и тремясредними стержнями, на которых размещены сетевая и две вентильные обмотки, одна из которых соединена. в звезду и включена последовательно с первичной обмоткой токовыравнивающегокомпенсатора, вторичная обмотка которого состоит из двух последовательно соединенных обмоток, а выводы первичной обмотки токовыравнивающего компенсатора соединены с входом переменного тока первого трехфазного вентильного моста, обмотки токовыравнивающего компенсатора расположены на боковых стержнях по обе стороны от соответствующего среднего стержня магнитопровода, причем каждая фаза второй33вентильной обмотки соединена последовательно с соответствующей Фазойвторичной обмотки токовыравнивающегокомпенсатора", образуя цепочку, которая совместно с аналогичными цепоч 40ками других фаз соединена по схеметреугольника, выводы которого подключены к входу переменного тока второго трехфазного. вентильного моста,а каждая Фаза первичной обмотки то 43ковыравнивающего компенсатора выполнена из двух последовательно соединенных обмоток, расположенных на техже боковых стержнях 1 что и вторичныеобмотки токовь 1 равнивающего компенсатора,На чертеже представлена принципиальная схема преобразователя.Преобразователь содержит магнитопровод 1 сшестью боковыми стержнями 2-7 и тремя средними стержнями8-10, на которых расположены сетевая 11 и две вентильные обмотки 2и 13,7 4Вентильная обмотка 12 соединенав звезду и включена последовательнос первичной обмоткой токовыравнивающего компенсатора, состоящей издвух обмоток 14 и 15 в каждой фазе.Выводы 16-18 первичной обмотки компенсатора соединены с входом переменного тока первого вентильиого моста 19.Каждая Фаза вентильной обмотки13 соединена последовательно с соответствующей фазой вторичной обмоткитоковыравнивающего компенсатора, состоящей из двух обмоток 20 и 21 в каждой фазе., так что указанное последовательное соединение фаз образуетсоединение треугольником, выводы 22 -24 которого соединены с входом переменного тока второго вентильного моста 25.Рассмотрим вывод соотношения, которое должно соблюдаться между числом витков вторичной обмотки токовыравнивающего компенсатора.и числомвитков первичной обмотки,, - индуктивность первичной обмотки токовыравнивающего компенсатора (состоит из обмоток 14 и 15) .1- - индуктивность вторичной обмотки токовыравнивающего компенсатора(состоит из обмоток 20 и 21).1-1,д- взаимная индуктивность междуукаэанными обмотками кбмпенсатора,Комплекс напряжения. соответственно на первичной и вторичной обмоткахкомпенсатора д - комплексы основных гармоник тока в вентильных обмотках 12 и 13, из которых первая соединена в звезду, а вторая 13, совместно с вторичной обмоткой компенсатора, образует соединение треугольником,Основные гармоники тока 12-фазного преобразователя .1, 1 совпадают по Фазе, т.е.Если соблюдается равенство 13), напряжение на обмотках компенсатора должно быть равно нулю. Следовательно, из (1) и (2)что намагничивающне силы от указан ных гармоник тока в обмотках токо- выравнивающего компенсатора имеют согласное направление и поэтому индуктивное сопротивление 1 для этих гармоник очень велико. Наоборот, для основной гармоники токаи гармоник 12 К+1, где К 0,1,2 индуктивное сопротивление почти равно нулю, так как намагничивающие силы обмоток токовыравнивающего компенсатора имеют встречное направление,Выигрыш в активных материалах и потерях электроэнергии достигается за счет объединения магнитопроводов преобразовательного трансформатора и токовыравнивающего компенсатора, а также за счет исключения схемы соединения вторичной обмотки компенсатора в зигзаг. Только за счет исключения схемы соединения в зигзаг.по вторичной обмотке токовыравнивающего компенсатора достигается сокращение расхода меди и уменьшение потерь электроэнергии на 143.Двенадцатифазный преобразователь с токовыравнивающим компенсатором может быть использовав как при параллельном, так и последовательном соединении вентильных .мостов, так как позволяет повысить жесткость внешней характеристики, улучшить ко- эффициент мощности и снизить нагрев . вентилей.Формула из обретенияДвенадцатифазный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий два трехфазных вентильных моста и трехфазный магнитопровод с шестью боковыми стержнями и тремя средними стержнящ, на кото 930537рых размещены сетевая и две вентиль-,ные обмотки, одна из которых соединена в звезду и включена последовательно с первичной обмоткой токовыравнивающего.компенсйтора, вторичная обмбтка которого состоит из двухпоследовательно соединенных обмоток,а выводы первичной обмотки токовыравнивающего компенсатора соединены 10 с входом переменного тока первоготрехфазного вентильного моста, о тл и ч а и щ и й с я тем, что, сцелью уменьшения массогабаритных показателей и повышения коэффициента 15 полезного действия, обмотки токовыравнивающего компенсатора расположены на боковых. стержнях по обе стороны от соответствующего среднего стержня магнитопровода, причем каждая фазавторой вентильной обмотки соединенапоследовательно с соответствующей фазой вторичной обмотки токовыравнивающего компенсатора, образуя цепочку,которая совместно с аналогичными цепочками других фаз соединена по схеметреугольника, выводы которого подключены к входу переменного тока второго трехфазного вентильного моста, акаждая. фаза первичной обмотки токовыравнивакщего компенсатора выполненаиз двух последовательно соединенныхобмоток, расположенных на тех же боковых стержнях, что и вторичные обмотки токовыравнивающего компенсатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Полупроводниковые выпрямители.Под ред. Ф.Ковалева. М "Энергия",1978, с. 100.402, Г.Т.Веппе 11, есй 111 егз Гогга 11 иауйгасй 1 оп зцЬзйай 1 опз. - Е 1 есСг 1 с Роиег Йрр 11 сас 1 опз, ГеЬгцагу1979,чо 1 2, Н 01, р. 23, У 1 д. 2.оставитель Е.Мельниковаехред Ж,Кастелевич Корректор А,Дзятко в 3490 76 9 аб. д. 4 иал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 актор А.Шаа Тираж ИИПИ Госуда по делам иэ 3035 Ф Москв ственного коми обретений и от Ж, Раушск Подписита СССРытий