Устройство для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения Советский патент 1940 года по МПК H02M1/14 

Уже известны устройства для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения в ртутных выпрямителях путем накладывания на анодное напряжение при помощи утроителя частоты третьей гармонической.

Согласно предлагаемому изобретению, в таком устройстве, с целью получения автоматического изменения фазы третьей гармонической в зависимости от нагрузки выпрямителя, трансформатор, питающий выпрямитель, приключен к промежуточным точкам обмотки утроителя частоты, присоединенного непосредственно к питающей сети.

На чертеже фиг. 1 изображает схему предлагаемого устройства, фиг. 2- кривые напряжений известных устройств для сглаживания пульсаций, фиг. 3-5-кривые напряжений предлагаемого устройства.

Вторичное напряжение трехфазного утроителя частоты Т, У, включенного в цепь первичной обмотки трансформатора TI, питающего ртутный выпрямитель 5 (фиг. 1), как известно, имеет частоту в три раза больщую частоты первичного напряжения. При последовательном соединении каждой фазы вторичной обмотки утроителя частоты Т, У с. соответствующей фазой первичной обмотки этого трансформатора TI кривая вторичного напряжения трансформатора будет в результате наложения напряжения третьей гармоники на напряжение пятидесятипериодной частоты иметь, как это изображено на фиг. 2, сплюснутую форму. На фиг. 2 кривая 1 представляет синусоиду пятидесятипериодной частоты, кривая 2- третью гармопику этой частоты и кривая 5-результирующее напряжение на зажимах одной фазы втори.чной обмотки трансформатора.

Кривая выпрямленного напряжения при холостом ходе будет иметь вид прямой линии, т. е. пульсации практически будут равны нулю.

Однако, при увеличении нагрузки величина пульсаций будет резко возрастать, если начало третьей гармоники будет совпадать с началом основной (пятидесятипериодной) синусоиды. Чтобы иметь небольшой процент пульсаций при больщом проценте нагрузки необходимо сдвинуть по фазе кривую третьей гармоники так, чтобы кривая вторичного напряжения трансформатора имела в первой четверти периода некоторый пик, как это изображено на фиг. 3.

Этот сдвиг по фазе третьей гармоники следует производить на сравнительно небольшой угол. На фиг. 4 и 5 показана форма кривой выпрямленного напряжения для случая перекрытия горения анодов на 30 (фиг. 4) и на 40 (фиг. 5). В первом случае сдвиг третьей гармоники надо произвести на 5°, а во втором случае на 10°. Угол перекрытия горения анодов в 40° является максимальным при одновременном горении двух анодов и в дальнейшем сдвиге по фазе третьей гармоники поэтому надобности нет.

Сдвиг по фазе третьей гармоники, в зависимости от величины угла перекрытия, согласно предлагаемому изобретению производится автоматически. Как видно из схемы, изображенной на фиг. 1, первичная обмотка силового трансформатора Т-, питающего ртутный выпрямитель, присоединена не непосредственно к шинам, как первичная обмотка утроителя частоты, а к промежуточным точкам этой первичной обмотки. Благодаря этому ток, потребляемый силовым трансформатором на стороне высшего напряжения, т. е. ток, пропорциональный току нагрузки ртутного выпрямителя, будет проходить через несколько витков первичной обмотки утроителя частоты, вызывая в его магнитопроводе дополнительное намагничивание.

Опыты авторов с утроителями частоты показали, что изменение насыщения магнитопровода сильно влияет на форму кривой их вторичного напряжения, а именно - увеличение насыщения вызывает пик в первой четверги периода (как это показано

на фиг. 3) и вызывает смещение по фазе кривой третьей гармоники. Это свойство утроителя частоты дает возможность иметь автоматическое смещение кривой третьей гармоники в зависимости от величины нагрузки ртутного выпрямителя. Требуемое дополнительное насыщение в практической схеме легко может быть определено расчетом и подбором числа ампервитков части первичной обмотки утроителя частоты, по которой проходит ток, потребляемый силовым трансформатором.

Теоретические подсчеты, проделанные авторами, показали, что в случае режима соответственно фиг. 4, пульсации выпрямленного напряжения составляют около 2%, а для фиг. 5 пульсации оказываются порядка 3%. Включением на стороне выпрямленного напряжения небольщого реактора Р можно легко свести величину пульсаций до значения, равного 0,2-0,3%, т. е. практически малоощутимого.

Схема, предложенная авторами, позволяет устранить тяжелые реакторы и фильтры.

Предмет изобретения.

Устройство для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения в ртутных выпрямителях путем накладывания на анодное напряжение при помощи утроителя частоты третьей гармонической, отличающееся тем, что, с целью получения автоматического изменения фазы третьей гармонической в зависимости от нагрузки выпрямителя, трансформатор, питающий выпрямитель, приключен к промежуточным точкам обмотки утроителя частоты, присоединенного непосредственно к питающей сети.

Е авторскому свидетельству Е. А. Иванова и Н. Н. Костромитина № 57616

/

//

/ л

т,

/ 7

Е авторскому свидетельству Е. А. Иванова Н. Н, Костромитина «Ms 57616

фиг. 4

ч

а .а- .i