Трехфазный одномостовой компенсационный выпрямитель Советский патент 1977 года по МПК H02M7/06 

Изобретение относится к преобразователям неременного тока в постоянный и может быть использовано в электрометаллургическом и электрохимическом производстве, на электрифицированном транспорте и в других областях техники для питания потребителей постоянного тока средней и большой мощности.

Известен трехфазный одномостовой компенсационный выпрямитель с четырехобмоточным трансформатором и двумя трехфазными батареями конденсаторов 1.

В этом выпрямителе обмотки трансформатора образуют шестифазную систему, причем каждая фаза состоит из двух обмоток, расположенных на разных стержнях трехфазного магнитопровода и включенных встречно для устранения вынужденногв намагничивания магнитопровода Каждая фаза трансформатора включена со стороны постоянного тока последовательно с одним из шести вентилей схемы, причем порядковый номер фазы трансформатора соответствуют порядковому номеру вентиля.

Особенность этого выпрямителя состоит в том, что в нем установлены две трехфазные батареи конденсаторов, соединенные треугольником или звездой, одна из которых подключена к катодам вентилей катодной группы, a другая - к анодам вентилей анодной групиы.

Между конденсаторами двух батарей с помощью трансформатора осуществляется индуктивная связь, благодаря которой конденсаторы перезаряжаются с двойной частотой, что обеспечивает высокое использование их установленной мощности. Так как конденсаторы подключены непосредственно.к вентилям, через обмотки трансформатора протекает только часть их тока. Этим достигается вьюокое использование мощности трансформатора.

Недостаток описанного выпрямителя состоит в необходимости установки двух трехфазных конденсаторных батарей, в результате чего выпрямитель может работать неустойчиво (режим автоколебаний) при практически всегда имеющем место неравенстве емкостей фаз двух конденсаторых батарей.

Прототипом предложенного устройства является трехфазный мостовой компенсационный выпрямитель с одной трехфазной батареей конденсаторов и пятиобмоточным трансформатором 2.

В этом выпрямителе конденсаторы подключены ко вторичной (пятой) обмотке трансформатора и также работают с двойной частотой. Первичная обмотка трансформатора также имеет щесть фаз, причем каждая фаза состоит

из ДВУХ обмоток, расположенных на разных стержнях трехфазного магнитопровода и включенных встречно. Особенность этого выпрямителя состоит в том, что первичные обмотки трансформатора включены последовательно с вентилями не со стороны постоянного тока, как в первом из описываемых выпрямителей, а со стороны переменного тока. Недостатками этого устройства являются сложность конструкции, значительная мощность трансформаторов, значительная индуктивность рассеяния, которая ухудшает показатели выпрямителя и ограничивает использование установленных конденсаторов. Целью изобретения является улучшение массо-габаритных показателей устройства. Поставленная цель достигается те.м, что в трехфазном одномостовом ко.мпенсационном выпрямителе, состоящем из катодной и анодной вентильных групп, шестифазного трансформатора с трехфазным магнитопроводом, каждая фаза которого образована двумя обмотками, расположенны.ми на разных стержнях магнитопровода и включенными встречно друг к другу и последовательно между фазой источника переменного тока и одним из шести вентилей, номер которого соответствует номеру данной фазы трансформатора и трех конденсаторов, каждый из трех конденсаторов подключен между анодом вентиля катодной группы данной фазы трансформатора и катодом вентиля анодной группы этой же фазы. На чертеже показана схема предложенного устройства. Выпрямитель состоит из трех вентилей 1 катодной группы и трех вентилей 2 анодной группы, четырехобмоточного трансфор.матора 3, выполненного на трехстержневом магнитопроводе, трехфазной батареи конденсаторов 4. Обмотки трансформатора образуют шестифазную систему, причем каждая фаза создается двумя одинаковыми обмотка.ми, расположенными на разных стержнях и включенных встречно. Цепь каждой фазы дополнитачьного трансформатора включена последовательно .между фазой источника переменного тока и одни.м из шести вентилей, порядковый номер которого соответствует порядковому номеру данной фазы дополнительного трансформатора, т. е. об.мотки, образующие первую фазу дополнительного трансформатора, включены последовательно с первы.м вентилем и т.д. Каждый из трех конденсаторов подключается между анодом вентиля катодной группы данной фазы и катодом вентиля анодной группы этой же фазы. Устройство работает следующим образом. „Когда в(-,1прямитель находится под нагрузкой, ток работающих вентилей протекает от сети переменного тока через обмотки дополнительного трансформатора, причем часть этого тока проходит через конденсаторы, перезаряжая их дважды за один период напряжения сети. Напряжение, появляющееся на конденсаторах при их перезарядке, обеспечивает отпирание вентилей с опережением момента их естественного отпирания. Формула изобретения Трехфазный одномостовой компенсационный выпря.митель, состоящий из катодной и анодной вентильных групп, шестифазного трансформатора с трехфазным магнитопроводом, каждая фаза которого образована дву.мя обмотками, расположенны.ми на разных стержнях магпитопровода и включенными встречно друг к другу и последовательно между фазой источника переменного тока и одни.м из шести вентилей, номер которого соответствует но.меру данной фазы трансфор.матора, и трех конденсаторов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения массо-габаритных показателей, каждый из трех конденсаторов подключен между анодом вентиля катодной группы данной фазы трансформатора и катодом вентиля анодной группы этой же фазы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе; 1.Хамуджанов М. 3., Талванов В. Г. Трехфазный мостовой компенсационный выпрямитель. Известия АН УзССР, серия техн. наук, Ташкент, «Фан, 1970, № 6. 2.Чиженко М. М. и др. Работа мостового компенсационного преобразователя с дополнительным пятиобмоточным трансфор.маторо.м и его расчет. Проблемы технической электродинамики, вып. 24, Киев, «Наукова думка, 1970.

. 3