Компенсированный преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1983 года по МПК H02M7/155 

фазной первичной обмотки подключены к питающей сети.

Б. Преобразователь по п.1, о тличающийся тем, что некомпенсированные выпрямительные мосты выполнены на управляемых, акрмпенсйрованные выпрямительные мосты на неуправляемых вентилях.

7. Преобразователь по п.1, отличающий тем, что все выпрямительные мосты выполнены на К прайляемых вентилях.

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в тех областях народного хозяйства, где требуется преобразование переменного напряжения в плавно регулируемое постоянное с высоким коэффициентом мощности, в частности на железнодорожном транспорте, в электроприводе и др. Известен некомпенсированный двенадцатифазный выпрямитель, содержащий трансформатор с одной сетевой обмоткой и двумя .вентильными обмотками, первая из которых соединена в звезду, а вторая - в треугольник. К каждой вентильной обмотке подключен выпрямительный мост. Выпрямител ные мосты по выходу могут соединять ся либо параллельно, либо последователь но Cl.. . Данный выпрямитель, как и любой некомпенсированный, имеет достаточно низкий для мощных преобразователей коэффициент мощности. При использовании плавного вентильного регулирования напряжения коэффициент мощности снижается практически пропорционально глубине регулирования. Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь переменного напряжения в постоянное/ goдержащий трехстержневой трансформатор с расположенными на его стержнях трехфазной первичной, подключен ной к сети, и двумя трехфазными вторичными обмотками, к каждой из которых подключен вьтрямительный мост и два компенсирующих устройств каждое из которых состоит из трехфазного реактора и конденсаторной батареи, причем трехфазный реактор включает две трехфазные обмотки, од на из которых соединена в прямой зи заг и подключена началами к соответ ствующим анодам вентилей анодной гр пы одного из выпрямительных мостов, другая - соединена в обратный зигз и подключена концами к соответствую щим катодам вентилей катодной групп этого же моста, одна из нулевых точек зигзагов образует один из выход ных выводов, а конденсаторная батарея разделена на две группы, одна и которых включена в анодную, другая в катодную группы вьшрямитёльного MocTaf21. Известное устройство обладает высокой эффективностью использования компенсирующих устройств, работающих на двойной частоте, и высоким коэффициентом мощности, однако недостатки ее заключаются в том, что эти положительные качества проявляются в поляой мере лишь в/неуправляемом ре1жиме работы преобразователя. При реЬулировании же напряжения тиристорами выпрямительных мостов коэффициЬнт мощности снижается практически пропорционально глубине регулирования, снижается и эффективность использования компенсирующих устройств. Цель изобретения - обеспечение высокого коэффициента мощности преобразователя и ,сох анение высокой эффективности исхгользования компенсирующих устройств при любой глубине плавного регулирования выпрямленного напряженияПоставленная цель достигается тем, что в компенсированном преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем трехстержневой трансформатор с расположенными на его стержнях трехфазной первичной, подключенной к питающей сети,.и двумя трехфазными вторичньми обмотками, к каждой из которых подключен выпрямительный мост, и два компенсирующих устройства, каждое из которых состоит из трехфазного реактора и конденсаторной батареи, причем трехфазный реактор включает две трехфазные обмотки, одна из которых соединена в : прямой зигзаг и подключена началами к соответствующим анодам вентилей анодной группы одного из выпрямительных мостов, другая соединена в обратный зигзаг и подключена концгми к соответствующим катодам .вентилей катодной группы этого же моста, одна из нулевых точек зигзагов образует один из выходных выводов, а конденсаторная батарея разделена на две (группы, одна из которых включена в анодную, другая - -в ка-кодную группы вьйр ямительного моста, трансформатор снабжен дополнительной,подключенной к питающей сети трехфазной первичной обмоткой, его магннтопровод разделен на две части, на каждой из которых расположены одна первичная и одна ;выполненная в каждой фазе с отиай кой и соединенная в звезду вто 1Чная обмотки, и дополнительно введены два соединенных по выходу последовательно некомпенсированных, выпря мительных моста, вход каждого из ко торых подключён к отпайкам соответствующей вторичной обмотки трансфор матора, общий вывод анодной группы одного некомпенсированного моста подключен к второй нулевой точке зигзага обмоток реактора, одного компенсирующего устройства, а общий вывод катодной группы другого нексмпенсированного моста подключен к второй нулевой точке зигзага обмо ток реактора другого компенсирующег устройстйа. Кроме того, магнитопройод трансформатора может быть выполнен в ви де единого трехстержневого магнитопровода, разделенного перпердикулярнр к стержням магнитньам шунтом на первую и вторую части, либо в в де двух отдельных трехстержневых |магнитопроводов. Первая трехфазная первичная обмо ка соединяется в звезду, а вторая такая же обмотка - в треугольник, причем обе обмотки по отношению к питающей сети включены параллельно. Первичные обмотки могут быть сое динены и последовательно. При этом вторая трехфазная первичная обмотка соединяется в треугольник, к вер1шн которого подключаются фазные обмотк первой трехфазной первичной обмотки свободные выводы которой подключены к питающей, сети. Выпрямительные мосты либо все выполнены на управляемых вентилягх, либо .на управляемых вентилях выполнены только некомпенсированные мосты, а компенсированные - на неуправляемьлх вентилях. По отношению к нагрузке выпрямительные мосты сое да1нены либо все последовательно, либо последовательно - параллельно, причем параллельное соединение обраэуют ТОЛЬКО некомпенсированные или.только компенсированные мосты и образованные таким образом соединения включаются последовательно. На чертеже представлена принципи альная схема одного иэ вариантов компенсированного (йесимметричного ) преобразователя переменного напряжения: в постоянное. Преобразователь состоит из. преобразовательного тр«1исформатора 1 с магнитопроводом, выполненным из двух частей с двумя последовательно соединенными первичными и двумя вто ричными обмоткгши, двух компенсированных выпрямительных мостов 2 и 3 с компенсируюищми устройствами 4 и 5 и двух некомпенсированных выпрямительных мостов 6 и 7. Все вьшрямительные мосты соединены последовательно . При работе, компенсированного несимметричного Преобразователя компенсирующие устройства 4 и 5, напряжения на конденсаторах которых изменяются с двойной частотой, обеспечивают искусственную коммутацию вентилей выпрямительных мостов 2 и 3. Выпрямительные мосты 2 и 3, напряжение которых либо вообще не регулируется,; либо регулируется в узком диапазоне, используются для компенсации реактивной мощности преобразователя. Выпрямл нное напряжение преобразователя плавно регулируется выпрямительными мостами б и 7, которые в процессе регулирования переходят из. выпрямительного в инверторный режим работы. Благодаря этому обеспечивается диапазон регулирования выпрямленного напряжения, соответствующий практически двойной величине выпрямленного , напряжения мостов 6 и 7, имеет место малое потребление реактивной мощности зтими мостами и осуществляется эффективная компенсация реактивной мощности мостами 2 и 3, не снижающаяся при регулировании напряжения. Глубина регулирования повышается с увеличением напряжений на отпайках от вентильных обмоток трансформатора 1 .. . Технико-экономический эффект от использования предлагаемого изобретения состоит в том, что обеспечивается высокий коэффициент мощности при любой глубине плавного регулирования выпрямленного напряжения,. сохраняется высокая эффективность использования компенсирующих устройств при глубоком и плавном регули- ровании напряжения, Крсяле того, благодаря соединению обеих вентильйых обмоток в звезду, что при сохранении фазности преобразователя удалось получить за счет различных схем оое|динения сетевых обмоток и магнитопровода, выполненного, из двух частей, обеспечивается любой диапазон плавного регулирования выпрямленного напряжения некомпенсированными мостами путем соответствующего выбораположения отпаек от вентильных обмоток . ; У существующих двенадцатифазных преобразователей одна из вентильных обмо.ток трансформатора соединена в треугольник. В этом случае напряжение отпаек, меньшее половины фазного напряжения, получить нельзя, а следовательно, и получить малый диапазон регулирования напряжения HeKOMneHCHpoBaHHjMH мостами с использованием их инвертного режима работы, обеспечивающего повышение коэффициен:та мощности, также нельзя.