Трехфазный выпрямитель

п 11 752680 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик5) Дата опубликован описания 30.07,8. Дубовов 71) Заявитель 54) ТРЕХфАЗНЪЙ ВЪПРЯМИТЕЛ 2 льнеишее о авт. св. Изобретение представляет даусовершенствование устройства п265254.В основном авторском свидетельстве описан трехфазный выпрямитель, содержащий силовой трансформатор с двумя вторичными обмотками, соединенными в звезду и шесть вентилей, причем каждая фаза одной вторичной обмотки трансформатора подключена к объединенным анодам (катодам) 1 О двух вентилей, через которые она соединена с разноименными фазами второй вторичной обмотки. Нагрузка включена между нулевыми точками указанных обмоток. Недостатком этого выпрямителя является то, 15 что он обеспечивает лишь шестикратные пульсации выходного напряжения.Целью изобретения является получение двенадцатипульсного выпрямления. Эта цель достигается тем, что трехфазный вы прямитель по авт. св.265254 снабжен двумя дополнительными вторичными обмотками, соединенными в звезды так, что объединены противоположные концы обмоток по отношению к основным, а общие точ ки соединены с выходными выводами и шестью дополнительными вентилями, причем каждая фаза одной дополнительной вторичной обмотки трансформатора подключена к объединенным анодам (катодам) двух 30 дополнительных вентилей, через которые она соединена с разноименными фазами второй дополнительной вторичной обмотки.С целью улучшения внешней характеристики выпрямитель снабжен уравнительным дросселем, содержащим шесть обмоток со средней точкой, их крайние точки соединены с упомянутыми анодами (катодами) вентилей, а средние точки с фазами первых основной и дополнительной обмоток, Кроме того, с целью получения восемнадцатипульсного выпря мления преобразователь снабжен двумя дополнительными обмотками, соединенными в звезды так, что уодной из них объединены начала, а у другой - концы обмоток, а общие точки соединены с одним выходным выводом, и шестью вентилями, причем каждая фаза дополнительных обмоток соединена через вентиль с одноименной фазой соответствующей основной обмотки, общая точка которой соединена с другим выходным выводом так, что соединены одноименные электроды вентилей.Принципиальная схема выпрямителя приведена на фиг. 1,а.Преобразователь содержит трехфазный пятиобмоточный трансформатор 1, вторичные обмотки которого 2 - 5 соединены в две шестплучевые звезды, отношение фазныхнапряжений которых равно 2,73, а также двенадцать вентилей 6 - 17.На фиг. 1,б приведена векторная диаграмма линейных напряжений вторичных обмоток трансформатора; на фиг. 2,а - кривая выпрямленного напряжения; на фиг, 2,6, в, г, д, е, ж, з - кривые токов, протекающих через вентили и вторичные обмотки обеих шестилучевых звезд, при работе выпрямителя на активную нагрузку без учета углов коммутаций.Выпрямитель работает следующим образом.В момент времени , (см, фиг. 2,а) величина лпнеш ого напряжения Е, фаз аз и с (см, фпг. 1) становится большей, чем линейноее напряжение Ед фаз аз и 64, в связи с этим начинает проводить вентиль 17 (см. фиг, 2,б). Затем через 30 эл. град в момснт времени 1 з величина линейного напряжения Е, фаз г и х, становится большеп, чем линейное напряжение Е и в работу вступает вентиль 7 (см. фиг. 2,в). Спустя 30 эл.град. после момента 1, в момент времени 1 з величина линейного напряжения Ез фаз гз и у, становится большей, чем Е, и в работу вступает вентиль 6 (см. фиг. 2,г). Далее вступают поочередно в работу вентили 16, 15 (см. фиг. 2,д, е). На фиг. 2,ж показана кривая тока, протекающего через одну из фаз вторичных обмоток шестилучевой звезды х у г аз, Ьз, с а на фиг. 2, з - кривая тока в фазе с 4 второй шестилучевой звезды х у г а, 04, с 4,Среднее значение тока, протекающего через вентили в долях выпрямлспного, рав 1но - /.12Кривая выпрямленного напряжения (см. фиг. 2,а) получена из мгновенных значений линейных напряжений двух шестилучевых звезд работающих вторичных обмоток трансформатора (кривая выделена). Типовая мощность трансформатора не превышает величины в известных схемах выпрямления.Возможность исключения уравнительных реакторов достигается за счет того, что предлагаемая схема выпрямления может выпадать из двенадцатифазного режима при разбросе амплитуд вторичных напряже 2 - )/2ний достигающем . 100 о/о (около1228%), тогда как известные выпадают прис 1100% (около 13,5 О/,).2Принципиальная схема выпрямителя с уравнительным реактором приведена на фиг. 3,Преобразователь дополнительно снабжен уравнительным дросселем 18, на магпитопроводе которого расположены шесть обмоток 19 - 24 со средней точкой. На фиг. 4,а приведены кривые выпрямленного напряжения и линейных напряжений Еобразованных двумя шестилучевыми звездами, на фиг. 4,б, в, г, д, е, ж, з -кривые токов, протекающих через вентили,и вторичные обмотки обеих шестилучевыхзвезд при работе выпрямителя на активную нагрузку без учета углов коммутации.Выпрямитель работает следующим обра 10В момент времени 1 о (см, фиг. 4,а) величины линейных напряжений Ефаз аз, (4и Е, фаз аз, с, являются наибольшими и засчет их выравнивания обмоткой 22 уравни 15 тельного дросселя 18 одновременно проводят ток вентили 17 и 16 (см, фиг. 4,б, в),каждый пз которых проводит половину тока нагрузки 1 а. До момента 1 левая половина обмотки 22 уравнительного дросселя 1820 по мгновенному значению вычитает из ЕдвеличинуЕз - Е,, а правая прибавляет2эту величину к Еь после момента 1, до момента 1 з этот процесс идет в обратном по 25 рядке (правая вычитает, левая прибавляет), Одновременно в других секциях уравнительного реактора будут трансформироваться те же самые ЭДС, но они не будутучаствовать в прохождении через них тока,З 0 так как линейные напряжения на остальныхфазах значительно ниже по своим мгновенным значениям. В момент времени 1 з линейное напряжение Ец становится меньше,чем Е, фаз гз, х, и выравнивание напряжеЗ 5 ний между Е, и Ез производится правойполовиной секции 22, которая вычитаетЕ, - Е,от Е и левой половинои первоиЕ, - Е,секции, которая прибавляет к Е40 2а вентиль 16 работает параллельно уже свентилем 6, так как вентиль 17 закрывается,С момента времени гз до момента 14 процесс выравнивания напряжения между Е45 и Е, левой половиной обмотки 19 и правой половиной обмотки 12 уравнительногодросселя 18 идет в обратном порядке (левая вычитает, правая прибавляет).Далее в момент времени 14 Е становится50 меньше, чем Е, фаз г у и выравниваниенапряжений между Ез и Ез осуществляетсяуже обмотками 19 уравнительного дросселя18 (левая вычитает, правая прибавляет домомента 1 з), а вентиль 6 работает параллельно с вентилем 7, т. е. вентиль 16 закрывается.С момента времени 1 з до момента 1, выравнивание напряжений между Е, и Ез обмотками первой секции уравнительного реактора идет в обратном порядке (левая прибавляет, правая вычитает) . В моментамплитуда Е, становится меньше, чем Ефаз Ьз с 4, и выравнивание напряжениймежду Ез и Е, осуществляется правой65 половиной обмотки 19, которая вычитает, 752680и левой половиной обмотки 23, которая прибавляет, а вентиль 15 вступает в работу параллельно с вентилем 7,так как вентиль 6 закрывается (см, фиг, 4,г, е) . В момент 1-, секции уравнительного реактора выравнивают напряжения Ез и Е, в обратном порядке, а в момент 1, вместо Е, вступает в работу Е 5, и начинает проводить вентиль 14 вместо вентиля 7 и т. д,Из работы схемы видно, что через каждые 30 эл, град. происходит смена работы вентилей, при этом в любое время током нагрузки обтекаются два параллельно работающих вентиля при длительности проводимости каждого 60 эл. град., что в долях выпрямленного тока составляет1д12На фиг. 4,ж, з приводятся кривые токов, протекающих через фазы обеих шестилучевых звезд, а именно г, и х,.Магнитопровод уравнительного реактора за период питающей частоты сети перемагничивается шестикратно.Ток, протекающий через полуобмотки1уравнительного реактора, равен 7 д, т. е.12 анодному току вентиля.Схема трехфазного выпрямителя, обеспечивающего восемнадцатипульсное выпрямление, приведена на фиг. 5,а; векторная диаграмма напряжений вторичных обмоток трансформатора - на фиг. 5,б; кривая выпрямленного напряжения - на фиг. 6,а; кривые токов, протекающих через вентили и вторичные обмотки при работе выпрямителя на активную нагрузку без учета углов коммутации - на фиг. 6,б, в, г, д, е, ж, з.В схему дополнительно введено две вторичные обмотки 25, 26 трансформатора 1 и вентили 27 - 32,Схема выпрямления работает следующим образом,В момент времени 1 (см. фцг. 6,а) величина линейного напряжения Е фаз а и с (см. фиг, 5) становится большей, чем линейное напряжение Ев фаз аз и х, в связи с этим начинает проводить вместо вентиля 27 вентиль 13 (см. фиг. 6,б). Затем через 20 эл. град., в момент времени 1, величина линейного напряжения Е. фаз г-, ц х 6 становится более положительной, чем Еь и в работу вступает вентиль 10 (см. фиг. 6,в). Спустя 20 эл, град. после момента 1, в момент времени 1, величина напряжения Е фаз г и с 5 становится большей, чем Е и в работу вступает вентиль 32 (см. фиг. 6,г). 5101525 30 35 4 О 45 50 55 Далее в момент 1., величина линейного напряжения Е, фаз г, и у 6 становится большей, чем Еъ и начинает проводить уже вен. тиль 11 (фцг. 6,д) и т. д.Из работы схемы выпрямленпя следует, что вентили проводят ток в течение 20 эл. град., а величина среднего значения тока, протекающего через вентили в долях вы 1прямленного, составляет 1 . Кривая1 Евыпрямленного напряжения (см. фиг. 6,а) получена из мгновенных значений вторичных напряжений шестилучевых звезд (кривая выделена). На фиг. 6,е, ж, з приводятся кривые токов, протекающих во вто. ричных обмотках шестцлучевых звезд. Формула изобретения1. Трехфазный выпрямитель по авт. св, Мо 265254, отличающийся тем, что, с целью получения двенадцатцпульсного выпрямленця, он снабжен двумя дополнительными вторичнымц обмотками, соединенными в звезду так, что объединены противоположные концы обмоток по отношению к основным, а общие точки соединены с выходными выводами, ц шестью дополнцтельцымц вентилями, каждая фаза одной дополнительной вторичной обмотки трансформатора подключена к объединенным анодам (катодам) двух дополнительных вентилей, через которые она соединена с разноименными фазами второй дополнительной вторичной обмотки.2. Выпрямитель по п. 1, отл цч ающийся тем, что, с целью улучшения внешней характеристики, он снабжен уравнительным дросселем, содержащим шесть обмоток со средней точкой, их крайние точки соединены с упомянутыми анодами (катодами) вентилей, а средние точки с фазами первых основной и дополнительной обмоток.3. Выпрямитель по п. 1, отл ич а ющи йся тем, что, с целью получения восемнадцатппульсного выпрямителя, оно снабжено двумя дополнительными обмотками, соединенными в звезды так, что у одной цз них объединены начала, а у другой концы обмоток, а общие точки соединены с одним выходным выводом ц шестью вентилями, причем каждая фаза дополнительных обмоток соединена через вентиль с одноименной фаз он соответствующей основной обмотки, общая точка которой соединена с другим выходным выводом так, что соединены одноименные электроды вентилей./ Редактор В. Левято Типография, пр. Сапунова Заказ 1221/1 НПО Поиск Ел О Составитель Ю. МерзляковКорректор 3, Тарасов Изд.392 Тираж 798 Подписноеосударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5