ТРЕХФАЗНЫЙ ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ Российский патент 2020 года по МПК H02M5/42 

Предложение относится к электротехнике и может использоваться в мощном электроприводе. Широко известный преобразователь подобного типа /1/ содержит в каждой фазе последовательно соединенные преобразовательные блоки, которые соединены входами с трехфазными группами вентильных обмоток трансформатора, а выходы цепи трех групп блоков, соединены звездой. Имеется также специальный трансформатор предзаряда с токоограничивающим резистором. Недостаток такого устройства состоит в сложной схеме соединения.

Наиболее близким по сути является трехфазный частотный преобразователь /2/ высокого напряжения, содержащий в каждой фазе последовательно соединенные преобразовательные блоки, которые соединены входами с трехфазными группами вентильных обмоток трансформатора, имеющими между собой фазовый сдвиг векторов напряжения, а выходы цепи трех групп блоков, соединены звездой и подключены к двигателю, сетевая обмотка трансформатора подключена к высоковольтному выключателю, а обмотка предзаряда через конденсатор подключена к выключателю сети среднего напряжения. Недостаток устройства состоит в относительно низком К.П.Д., обусловленном потреблением реактивной мощности из сети. Техническим результатом предложения является повышение К.П.Д.

Технический результат достигается за счет того, что преобразователь снабжен короткозамыка-телем, подключенным к общей точке конденсаторов и обмоток предзаряда.

Дополнительно последовательно с короткозамыкателем включена батарея конденсаторов.

На фиг. 1 представлена полная схема преобразователя, а на фиг. 2 - часть схемы. Обозначено: 1 - первичная обмотка трансформатора, 2, 3, 4 - группы трехфазных вторичных, вентильных обмоток трансформа-тора, 5 - высоковольтная сеть (3-10 кВ), 6 - обмотка предзаряда, 7 - выключатель низкого напряжения, 8 - высоковольтный выключатель, 9 - преобразовательные блоки (см. схема 121), 10 - короткозамыкатель, 11 - токоограничивающие конденсаторы. По выходу цепи блоков 9 составляют выходные фазы (А, В, С), соединенные в звезду и подключенные к нагрузке 12 (двигателю). На фиг. 2 последовательно с короткозамыкателем 10 установлена батарея шунтовых конденсаторов 13.

Частотный преобразователь работает следующим образом. Переменное высокое напряжение сети понижается до более низкого обмотками 2-5 (уровень 1 кВ), выпрямляется и преобразуется в переменное напряжение другой частоты и величины. Фазовый сдвиг напряжений обмоток 2-4 трансформатора обеспечивает в первичной обмотке многоступенчатый ток по форме близкий к синусоидальному. К двигателю 12 подводится суммарное напряжение блоков 9, которое регулируется по частоте и амплитуде методом широтно-импульсной модуляции. Начальный запуск преобразователя производят в таком порядке. Выключатель 8 отключен, короткозамыкатель 10 также отключен, включается выключатель 7 низкого напряжения, чем в обмотки 6 предзаряда подается напряжение порядка 0,4 кВ. Это напряжение трансформируется в вентильные обмотки 2, 3, 4 и вызывает заряд фильтровых конденсаторов, входящих в состав преобразовательных блоков 9. Происходит предварительный заряд этих конденсаторов (блоков 9). Ток заряда ограничивают конденсаторы 11. После окончания предзаряда, выключатель 7 размыкается и включаются выключатель 8 и короткозамыкатель 10. Преобразователь находится в рабочем состоянии. При этом через конденсаторы 11 протекает ток, компенсирующий реактивный ток, потребляемый блоками 9 и обмотками 1-4. Таким образом, происходит снижение потребления реактивной мощности из сети. Это повышает К.П.Д. установки, ибо снижаются перетоки реактивной мощности в сети. Батарея 13 на фиг. 2 используется для уменьшения тока в статическом режиме.

Источники информации:

1. Патент РФ на полезную модель №115132.

2. Патент РФ на изобретение №2364016, кл. Н02Р 9/00, Н02Р 1/00.

Изобретение относится к электротехнике и используется в мощном электроприводе. Трёхфазный высокочастотный преобразователь высокого напряжения содержит последовательно соединенные преобразовательные блоки (9), питаемые от трехфазных групп вентильных обмоток трансформаторов (2, 3, 4), а выходы цепи групп блоков (9) подключены к двигателю (12), сетевая обмотка (1) трансформатора подключена к высоковольтному выключателю (8), а обмотка (6) предзаряда через токоограничивающие конденсаторы (11) подключена к выключателю (7) сети среднего напряжения. Новым является то, что имеется короткозамыкатель (10), который обеспечивает замыкание конденсаторов в звезду в рабочем режиме, обеспечивая тем самым компенсацию реактивной мощности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Трехфазный частотный преобразователь высокого напряжения, содержащий в каждой фазе последовательно соединенные преобразовательные блоки, которые соединены входами с трехфазными группами вентильных обмоток трансформатора, имеющими между собой фазовый сдвиг векторов напряжения, а выходы цепи трех групп блоков соединены звездой и подключены к двигателю, сетевая обмотка трансформатора подключена к высоковольтному выключателю, а обмотка предзаряда через конденсатор подключена к выключателю сети низкого напряжения, отличающийся тем, что трёхфазный частотный преобразователь снабжен короткозамыкателем, подключенным к общей точке конденсаторов и обмоток предзаряда.

2. Трехфазный частотный преобразователь высокого напряжения по п. 1, отличающийся тем, что последовательно с короткозамыкателем включена батарея конденсаторов.