12К-фазная компенсированная система электропитания Советский патент 1988 года по МПК H02M7/12 

/J В С

и

с

(Л

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве преобразователя энергии переменного тока в постоянный и наоборот. Цель изобретения - снижение установленной мощности и улучшение гармонического состава входных и выходных токов и напряжений, В каждой паре преобразовательньгх блоков сетевые обмотки 3,4 трансфор

со

:о

маторов 1,2 соеди1те}}н по схемам, обеспечивающим сдвиг вторич)ых фа:игы напряжений одного блока отиопительно другого на угол /6К. Компенсирую- гяее устройство 1 1 включено в каждой паре преобраяоиател1 н1-1х блоков и в включает трехфазный уравнительный реактор с первичными полуобмотками 12,13,13,16 и вторичными обмотками 14,17 и конденсаторную батарею 18. Полуобмотки 12,13,15,16 включены между концами соответствующих верти- кальньгх обмоток 5-8 и входами вьшря- мителей 9,10, собранных по нулевой схеме. Так как фаяные напряжения

1

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве преобразователя энергии переменного тока в энергию постоянного тока и наоборот с высоки коэсЪфиииентом MOIUHOCTH.

Ilejij) изоГфетения - снижение установленной МО1ЦНОСТИ, улучшение гармонического состава вход}тых и выходных токов и напряжений и обеспечение пла ного регулирования BbmpHNtneHHoro напряжения системы.

На фиг.1 представлена компенсированная система электропитания для случая К 1; на фиг.2 - схема подключения двухфаз}1ых реакторов и образования отрицательного выходного вывода системы при введении дополнительных троек тиристоров, катоды которых п 1дключаются к симметричным отпайкам от вентильных обмоток трансформаторов (отпайки a.j. , b, , с , а , ..., с на фиг.I ).

Система содержит трансформаторы 1 и 2 первшч) и второго местифазных блоков, сетевые обмотки 3 и 4 которы соответп neiHTo соединены в звезду и треугол ник, а вентильные обмотки 5 и 6,7 II 8 соединены в прямую и об- ) явозды. В состав системы входят выпрямитель 9 первого и такой Kt выпрямитель 10 второго шестиф. блоков. Компенсирукичее устрО11С1яо 11 системы состоит из реактора, ил первой части магнитопрово

обмоток 14 и 17 сдвинуты на угол в конденсаторной батарне 18 протекают гармоники тока, кратные 6п+1, где п 1,3,5... Напряжения на конденсаторах, трансформируясь в контуры коммутации вентилей выпрямителей 9, 10, вызывают их искусственную коммутацию, что повьппает коэффициент мощности системы. -За счет различия схем соединения обмоток 3 и 4 в питающей сети протекают гармоники тока, кратные , где п 0,/,4„„о, т„е. спектральный состав тока сети отвечает двенадцатифазной системе 2 з.п

ф-ЛЫ, 2 ил g

5

О

0

5

0

да которого расположена первая 12 и вторая 13 трехфазные полуобмотки первой первичной обмотки реактора, а также соединенная в звезду первая вторичная обмотка 14, а на второй части магнитопровода расположены первая 15 и вторая 16 Т11ехфазные полуобмотки второй первичной обмотки реактора, а также соедине}п1ая в треугольник вторая вторичная обмотка 17 реактора. К точкам соединения обмоток 14 и 17 подключена трехфазна конденсаторная батарея 18. (;истема содержит двухфазные уравнителг ные реакторы 19. Кроме того, она может включать в себя тройки тиристоров 20.

Система работает следующим образом.

Вентильные токи выпрямителей 9 и 10, протекая по встречновключенным полуобмоткам 12 и 13, 15 и 16, вызывают в обмотках 14 и 17 токи, спектральный состав которых содержит гармоника порядка 6п-ь1 (п 1,2,3,. ...). В силу фазового сдвига фазт-гх напряжений обмоток 14 и 17 на 30 30 эл.град. в конденсаторной батарее 18 протекают лшчь два нечетно- кратные гармоники тока fin-i-l (п

,-J,J5.../

Напряжения на конденсаторах, содержащие те же гармоники, трансформируясь в контуры коммутации вентилей выпрямителей 9 и 10, вызывают их искусственную коммутацию, что повьппает коэффициент мощности системы. За счет ратличия схем соединения сете- Bt-rx обмоток 3 н А трлисформаторон 1 и 2 в питаышей сети протекают лишь 1-лрмоники бпч-1 (п 0,2,4,...), т.е. сиектральнш состав тока сети отвечает двенлдпатифазиой системе. Япя регулирования напряжения системм тройки тиристоров 20 и двугхфазные реакторы 19, собранные по схеме (фиг.2), подключаются к отпайкам fi , Ъ , с, а , ..., с вентильных обмоток S н Ь, 7 и 8, (; noMoi u.Ki системы импу.Л1)Сно- фазового управлении тиристоров вы- прямленное напряжение плавно изменяется. При этом увеличении угла управления тройки тир сторов переходят из выпрямительного в инверторн -п ; режим работт-1, что позволяет поддержи- вать высокий коэ Лициент мо1Ц.;ости системы и при регулировании напряжения .

Переход от мостовой схемы компенсированной системы электропитания к нулевой при невысоких выпрямленных напрялениях в два раза снижает установленную мощность вентильного комплекта и повьпиает типовую мощ}юсть трансформаторов.

Формула изобретения

, 1. 12К-фазная компенсированная система электропитания, содержащая 2К пестифазных преобразовательных блоков, каждый из которых состоит из трансформатора с одной трехфазной сетевой обмоткой и двумя трехфазными вентильными обмотками с подключен- ными к ним вьтрямителями и К компенсирующих устройств, включающий каждый трехфазный реактор с разделенным на две части магнитопроводом, на первую из которых уложена первая первичная и соединенная в звезду первая вторичная обмотки, а на вторую вторая первичная и соединенная в треугольник вторая вторичная обмотки реактора, причем первая и вторая вторичные обмотки реактора соединены последовательно согласно и к точкам их соединения подключена трехфазная конденсаторная батарея, отличающаяся тем, что, с целью сниже ния установленной мощности и улучшения гармонического состава входных и выходных токов и напряжений, сетевые обмотки трансформаторов иестифаз

5 0

5 Q

5

д

0

5

ных блоков соединены по схемам, обес- печиваюги1М сдвиг вторичных фазных напряжений одного блока относительно другого на угол Л /6К, каждое из компенсирующих устройств включено в со--- ответствующую пару щестифазных блоков, вторичные фазные напряжения трансформаторов которых сдвинуты ня угол л/6, одна вентильная обмотка трансформатора каждого из шестифазных блоков соединена в прямую, а другая - в обратную звезды, разделенные дополнительно введенным двухфазным уравнй- реактором, вывод от средней точки которого подключен к одному из выходных выводов, выпрямители всех блоков выполнены по нулевой схеме, выводы от объединенных одноименных силовых электродов вентилей которых подключены к другому выходному выводу, причем на каждой части магнито- провода реактора первичная трехфазная обмотка разделена на две трехфазные полуобмотки, включенные пофазно последовательно между вентильными обмотками и вентилями вьтрямителя соответствующего щестифазного блока так, что одна полуобмотка со стороны вентильных обмоток трансформатора включена начсшами фазных полуобмоток, а другая - концами фазных полуобмоток.

3.Система поп,1,отлича- ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения плавного регулирования выпрямленного напряжения системы при высоком коэффициенте мощности, двухфазные уравнительные реакторы щести- фазных блоков вкльэчены между объединенными одноименными силовыми электродами дополнительно введенных п каждом блоке двух троек тиристоров, причем свободные вьгаоды силовых электродов тиристоров первой тройки подключены к симметричным отпайкам от вентильной обмотки трансформатора, соединенной в звезду,а аналогичные электроды тиристоров второй тройки подключены к аналогичным отпайкам от вентильной обмотки трансформатора, соединенной в обратную звезду.