Двенадцатифазный компенсированный преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1984 года по МПК H02M7/06 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в электротехнике на передачах и вставках постоянного тока, для питания контактной сети электрофицированного железнодорожного транспорта, электролизных установок .

Известен двенадцатифазный компенсированный преобразователь, содержащий преобразовательный трансформатор, части вентильной обмотки которого соединены в звезду и треугольник, трехфазные вентильные мосты, подключенные к указанным частям вентильной обмотки через последовательно включенные конденсаторны батареи l1.

В этом преобразователе с искусственной коммутацией вентилей частота дополнительного коммутирующего нпряжения на колденсаторах равна частоте п итающей рети, к которой подключен преобразователь. Из-за низкой частоты напряжения на конденсаторах эффективность использования конденсаторной батареи, т.е. отношение реактивной мощности, генерируемой преобразователем с искусственной коммутацией, к реактивной мощности, генерируемой конденсаторной батареей той же мощности, но

подсоединенной непоср- дственно к сети, невелика сравнительно с другими компенсированными преобразователями, конденсаторы которых работают на повышенных частотах.

Наиболее близким к предлагаемому является ДЕенадцатифазный компенсированный преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный трансформатор с концентрически размещенными на стержнях магнитопровода первичной и вторичной обмотками, причем первичная обмотка подключена к входным выводам, а вторичная расщеплена на четное число поэтажно расположенных частей, одна половина которых соединена в.звезду, а другая - в треугольник и каждая из них подключена к диагонали переменного тока соответствующего выпрямительного моста, выходом по постоянному току соединенным с выходными выводами, и трехфазную компенсационну обмотку, соединенную с трехфазной конденсаторной батареей 2.

Так как конденсаторы в данном преобразователе работают на повышенных частотах, то эффективность их использования выше, чем в аналоге, т.е. установленная мощность конденсаторной батареи существенно меньше. Однако установленная мощность трансформаторного оборудовани значительна из-за использований

дополнительного реактора и, кроме того, из-за наличия реактора преобразователь имеет худише массогаба ритные показатели.

Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей.

Поставленная цель /достигается тем, что в двенадцатифазном компенсированном преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем трехфазный трансформатор с концентрически размещенными на стержнях магнитопровода первичной и вторичной обмотками, причем первичная обмотка подключена к входным выводам, а вторичная расщеплена на четное число поэтажно расположенных частей, одна половина которых соединена в звезду, а другая - в треугольник и каждая из них подключена к диагонали переменного тока соотвествующего выпрямительного моста, выходом по постоянному току соединенным с выходными выводами, и трехфазную компенсационную обмотку, соединенную с трехфазной конденсаторной батареей, компенсационная обмотЕса расщеплена на встречно-посдедовательно соединенные между собой част число которых равно числу частей вторичной обмотки и каждая из которых совмещена с соответствующей частью вторичной обмот1си и располс жена на одном с ней концентре на стержнях маг-нитопровода трансформатора .

На фиг. 1 приведена принципиальная схема двенадцатифазного компенсированного преобразователя, на фиг. 2 - схема расположения обмоток одной фазы преобразовательног трансформатора.

Преобразователь содержит преобразовательный трансформатор 1 с трех|фазнь 1 магнитопроводом 2 (на фиг, 2 жирная линияЬ на стержнях которого концентрически размещены первичная (сетевая)обмотка 3 и расщепленная на четыре поэтажно расположенные части 4-7 вторичная (вентильная Ьбмотка 8 При этом части 4 и 5 вторичной обмоки 8 соединены в звезду, а части 5 и 7 - в треугольник. Преобразовател содержит также трехфазную компенсационную обмотку 9, к линейным зажимам которой подключена конденсаторная батарея 10 и трехфазные вентильные мосты 11, подключенные к частям 5-7 вторичной обмотки 8.

Компенсационная обмотка 9 размещена на стержнях 12 (фиг. 2) магнитопровода 2 преобразовательного трансформатора 1 на одном KOKti.eHTpe с вентильной обмоткой 8 и разделена на части 13-16, число которых равно числу частей вентильной обмотки 8 причем часть 4 вентильной обмотки совмещена с частью 13 компенсационной обмотки. Соответственно совмеще ны части 5 и 14, 6 и 15, 7 и 16. Части 13-16 компенсационной обмотки соединены встречно-последовательно.

Преобразователь работает следую-щим образом.

При работе компенсированного преобразователя в Частях вентильной обмотки текут токи основной частоты равной частоте питающей сети, и токи высших гармонических, порядок которых равен 6к+1, где к - натуральный ряд чисел Tl,2,3,4,. ..) .Намагничивающие силы основйой и высших гармонических, порядок которых равен 6к±1, где К- четное число (2;4, 6,,..), частей со схемой звбзда совпадают по направлению с соответствующими намагничивающими силами частей вентильной обмотки со схемой треугольник. Намагничивающие силы высших гармоник, порядок которых равен 6к±1, где к - нечетное число (.1,3,5,. . .) , частей со схемой звезда вентильной обмотки направлены встречно с соответствующими намагничивающими силами частей со схемой треугольник.

Намагничивающие силы основной и высших гармонических создают магнит ные потоки, которые наводят ЭДС в частях компенсационной обмотки. При принятой схеме (фиг. 1 ) встречно-последовательного соединения

частей компенсационной обмотки ЭДС основной частоты и высших гармоник, порядок которых равен 6к+1, где к - четное число, взаимно уничтожаются и, следовательно, на конденсаторной батарее отсутствует напряжение указанных частот.

Наоборот, ЭДС высших гармоник, порядок которых равен 6к+1, где к - не четное число, имеют согласное на0 правление в частях компенсационной обмотки, т.е. напряжение на конденсаторной батарее содержит гармоники с упомянутым порядком: 5,7,19,17,... В последовательной сетевой обмот5 ке, кроме тока основной частоты, протекают токи высших гармонических, порядок которых 6к+1, где к - четное число. В этом случае токи высших гармоник, порядок которых равен 6к+1, где к - нечетное, текут только в частях вентильной и компенсационной обмоток.

Совмещение частей компенсационной и вентильной обмоток позволяет при некотором увеличении мощности преобразовательного трансформатора улучшить массогабаритные показатели

.преобразователя за счет исключения трехобмоточного реактора. Кроме , обеспечивается максимальное ис0 пользование магнитного поля рассеяния высших гармонических трансформа тора, которое в данном случае является рабочим. и . v . 11 Г ТГ 1 Г 11 г jj -i VVX lUjnrV jIllTYVX-l liLrrr jlkocri L- J IL....- ij ЁliЦ Щ

ДВЕНАДЦАТИФАЗНЫЙ КОМПЕНСИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащий трехфазный трансформатор с концентрически размешенными на стержнях магнитопровода первичной и вторичной обмотками, причем .первичная обмотка подключена к входным выводам. iif . {3 ; 13 ., , ( .. а вторичная расщеплена на четное число поэтажно расположенных частей, одна половина которых соединена в звезду, а другая - в треугольник и каждая из них подключена к диагонали переменного тока соответствующего выпрямительного моста, выходом по постоянному току соединенным с выходными выводами, и трехфазную компенсационную обмотку, соединенную с трехфазной конденсаторной батареей, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, компер1сационная обмотка расщеплена на встречно-последовательно соединенные между собой части число которых равно числу частей § вторичной обмотки и каждая из кото(Л рых совмещена с соответствующей частью вторичной обмотки и расположена на одном с нео концентре на стержнях магнитопровода трансформатора .

I

/////////

1

f2