Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1986 года по МПК H02M7/17 

соединена с фазой А второго и фазой В третьего трансформаторов. Фаза А первого трансформатора соединена с фазой В второго и фазой С третьего трансформаторов. Указанное соединение обмоток трансформаторов обеспечивает создание режима тридцатифазИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано на преобразовательных подстанциях боль-: шой мощности для выпрямления трехфазного тока.

Цель изобретения - улучшение энер; гетических показателей путем создани;я тридцатифазного преобразования тока.

На фиг.1 приведена схема преобразователя с параллельным соединением вентильных мостов; на фиг.2 - векторные диаграммы напряжений, действую- щих в преобразователе.

Преобразователь (фиг.1) содержит

одинаковые трансформаторы 1,2 и 3 и присоединенные к ним одинаковые десятивентильные мосты 4,5 и 6. Трехфазные сетевые обмотки трансформаторов включены последовательно в общую звезду, причем их последовательное соединение вьтолнено с транспозицией фаз. К фазе А трехфазной сети последовательно присоединены фазы А1, В и С1 сетевых обмоток соответственно трансформаторов 1,2 и 3. Аналогично к фазе В последовательно присоединены фазы В1, С1 и А1, а к фазе С - фазы С1, А1 и В1 сетевых обмоток соответственно трансформаторов 1,2 и 3. Вентильная обмотка каждого трансформатора выполнена пятифазной (у всех трансформаторов одинаково). На фиг.1 показан один из возможных способов выполнения пятифазной обмотки, при котором получается высоки коэффициент ее использования, так .как основная часть обмотки замкнута и при нагрузке через десятивентиль- ный мост ток в ней проходит непрерывно. К пяти выводам вентильной обмотки каждого трансформатора присоединен десятивентильный мост. В качестве вентилей могут быть использованы

ного преобразования тока. В результаН те этого улучшаются качества сетевог)э тока и вьтрямленного напряженияи снижаются затраты на устройства для ог- раничения высших гармоник напряжения, и тока, а также улучшаются условия ограничения аварийпых токов. 2 ил.

диоды, тиристоры и другие типы силовых вентилей. На стороне постоянного тока мосты соединяют параллельно (фиг.1) или последовательно. При noci5 ледовательном включении сетевых o6Mdток параллельное соединение мостов производится без применения уравни- тельньпс реакторов (последние необхо-| ДИМЫ для преобразователей с парал 0 лельным включением сетевых обмоток трансформаторов) . К полюсам вентиль-: ных мостов присоединено сопротивленце 7 нагрузки.

Для возможности осуществления пя15 тифазной вентильной обмотки трансформатора, показанной на фиг.1, приводим формулы для расчета напряжений всех ее частей. За исходное значение бере)м значение линейного напряжения при

20 холостом ходе Е , которое одинаково, между выводами a-d, Ь-е,с-а, d - Ь, е - с (обе полуволны этих напряжений выпрямляются десятивентильньм мостом). Напряжения частей вентиль-

25 ной обмотки 8,9,10,11 и 12, расположенных на стержне фазы А трансфор- матора:

30

Ев Е9

Йп%-Е.л 0 2903Е

гл.,

1В

.o.

35

..

2Tsin 54 А V

0,3213Егл.

Напряжения частей вентильной обмотки 13,14,15 и 16, расположенных 40 на стержнях фаз. В и С трансформатора :

Wlf-flHf .л 0.195Е,,;

w 3-fiH vO 67«..Векторные диаграммы напряжений, показанные на фиг.2, поясняют образование в вентильном преобразователе тридцатифазной системы вьтряьтяемых напряжений. На фиг.2 показаны векторная диаграмма фазньпс напряжений Е трехфазной сети, к которой присоединен преобразователь; векторные диаграммы -фазных напряжений , Е и Е сетевых обмоток соответственно трансформаторов 1,2 и 3; векторные диаграммы напряжений Е , и Е, вентильных обмоток соответственно трансформаторов 1,2 и 3; часть векторной диаграммы линейных напряжений Е вентильной обмотки трансформатора 1; векторная диаграмма линейных напряжений Е вентильной обмотки трансформатора 2 и часть векторной диаграммы линейных напряжений Е вентршьной обмотки трансформатора 3.

Образование векторной диаграммы напряжений Е вентильной обмотки трансформатора 1 легко проследить по схеме этой.обмотки на фиг.1. Точки а, Ь, с, d, е на векторной диаграмме соответствуют вьшодам вентильной обмотки, имеющим такие же обозначе- ния. Между зтими точками о бразуется правильный пятиугольник. Десятйвен- тильный мост выпрямляет обе полуволны всех пяти линейных напряжений вентильной обмотки. Полная векторная диаграмма вьшрямляемых линейных напряжений вентильной обмотки показана на фиг.2 для трансформатора 2 (Е). Буквами возле векторов напряжений указано между какими выводами вторичной .обмотки действуют эти напряжения Вторичная обмотка каждого трансформатора создает десятифазную систему выпрямляемых напряжений.

Транспозиция фаз при последова- тельном соединении сетевых обмоток трансформаторов приводит к повороту векторных диаграмм напряжений этих обмоток: по отношению к векторам векторы Е повернуты на 120 против часовой стрелки, а векторы Е - на 120° по часовой стрелке. Б результате этого так же повернуты векторные . диаграммь Е и Ej относительно векторной диаграммы Е и векторные диаграммы выпрямляемых линейных напряжений Ей Е относительно векторной диаграммы Е . На диаграмме пока0

5

зано, что вектор be сдвинут на Т20 относительно этого же вектора на диаграмме Е . В результате зтого

2 А

вектор da напряжений Е,, опережает

Z/if .

ближайший вектор be напряжений Е,, на угол 3-36° 12° .Аналогично веК- тор ас напряжений Е, отстает на угол

rt

12 от ближайшего вектора be напряжений Е . Таким образом, транспози-г ция фаз при постГедовательном соединении сетевых обмоток трех трансформа- торов приводит к тому, что их одина-г ково вьшолненные пятифазные вторичнь|е обмотки создают вместе тридцатифазную систему выпрямляемых напряжений. Это определяет тридцатифазное преобразование тока. Преобразователь является симметричным тридцатифазным преобра- зователем не только из-за симметрич- .ности системы выпрямляемых напряжений, но и из-за пофазной . симметричности его параметров. Последнее определяется транспозицией фаз при пос;- ледовательном соединении сетевых об- моток. Благодаря этому пофазное разЧ личие вентильных обмоток не вызьгоает пофазного различия параметров со CTqr РОНЫ преобразователя: для фаз А, В и С входные параметры трансформаторов, одинаковы. I

Предлагаемый преобразователь ха.рактеризуется более высоким качеством выпрямленного напряжения и сетевого тока, лучшей электромагнитной совместимостью с другими устройства-: ми на стороне трехфазного и стороне постоянного тока, существенным снижением или даже исключением затрат на фильтры и другие устройства огра- ничения высших гармоник напряжения и тока, устанавливаемые на входе и . :выходе преобразователя, более глубо- КИМ ограничением аварийных токов.

Фо. рмула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий три вентильных моста, соединенные на стЬ- роне постоянного тока параллельно или последовательно, и питающие их три одинаковых трансформатора, трехфазные сетевые обмотки которых соединены последовательно в общую звезду с транспозицией фаз так, что фаза А первого трансформатора соединена с фазой В второго и фазой С третьего трансформатора, отличающий 1248014 ,

с я тем что с целью улучшения первого трансформатора соединена с энергетических показателей путем соз- Фазой А второго и фазой В третьего :дания тримдатифазного преобразования тока, фаза В первого трансформатора соединена с фазой С второго и фазой

А третьего трансформатора, фаза С

/трансформатора, а вентильная обмотк каждого трансформатора выполнена пя 5 тифазной и к ее выводам присоединен десятивентильный мост.

первого трансформатора соединена с Фазой А второго и фазой В третьего

/трансформатора, а вентильная обмотка каждого трансформатора выполнена пя- тифазной и к ее выводам присоединен десятивентильный мост.

. Т г

ВГ

Be

а

2л

8с/ ad (риг.г

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на преобразовательньпс подстанциях большой мощности для выпрямления трехфазного тока. Цель изобретения - улучшение энергетических показателей. Устройство содержит три одинаковых трансформатора и десятив.ентильные мосты 4,5,6. Трехфазные сетевые обмотки трансформаторов включены последовательно в общую звезду- с транспозицией фаз. Вентильная обмотка каждого трансформатора выполнена пятифаз- ной и к ее выводам подключен один из мостов 4-6. Фаза В первого трансформатора соединена с фазой С второго и фазой А третьего трансформаторов. Фаза С первого трансформатора iD (Л - 1 I , и ь V 7 V i-i-i. . Iiv.., IND 4 00 4 Фг/г./

Редактор А.Лежнина

Составитель Е.Мельникова

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар

Заказ 4138/56 Тираж 631 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4