Шестифазный преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1980 года по МПК H02M7/02 

Изобретение относится к преобразовательной технике и найти применени в мощных выпрямительных установках дпя питания низковольтных сильноточных потребителей постоянного тока - гальванических и электролизных ванн, аккумуляторных батарей и т.д. По ocHOBHOKfy авт. свид. № 547946 известен шестифазный преобразователь переменного напряжения в постоянное, вы полненный по схеме звезда-шеетифазная звезда с однофазной компенсационной обмоткой с числом витков, равным числу витков фазы вторичные обмотки, и подклю ченной началом к общей точке соединения вентиля и вторичной обмотки одной фазы и концом - к обшей точке соединений вентиля и вторичной обмотки смежной фазыт. е. между вентильными концом и началом смежных по фазе вторичных обмот ж трансформатора, образуя с один замкнутый треугольник. Хотя расчетная мощность трансформатора в этой схеме такая же, как и в сх© ме треугольник - иестифазная звезда, однако эта мощность является достаточной большой, что приводит к большой установленной мощности оборудования. Целью изобретения является дальнейшее усовершествование схемы преобразователя части снижения установленной мощности оборудования. Указанная цель достигается тем, что шестифазный пр1еобразователь переменного напряжения в постоянное снабжен двумя дополнительными компенсационными обмотками, подключенными к остальным вторичным обмоткам трансформатора таким образом, что каждая из них включена одним концом к общей точке соединения вентиля и вторичной обмотки одной фазы, а вторым - к общей точке соединения вентиля и вторичной обмотки смежной фазы. На 4яг. 1 приведена принципиальная схема преобразователя; на фпг. 2, а, б, в, г, д - формы токов, характеризующие работу преобразователя. Преобразователь содерщп- трпнсформатор 1 с обмоткак и 2-5 н вентили 6-1 Концы первичной обмотки 2 трансформатора 1, соединенной в звезду, образую входные зажимы преобразователя. Общая нулевая точка вторичных обмоток , соединенных в прямую обратную звезды и образующих шестифазную. звезду, подклю чена к одному выходному зажиму преоб- разоватепя, а их свободные начала и подключенът через вентили 7-11 ко второму выходному зажимуустройства. Каждая фаза компенсапионной обмотки 5 подключена между вентипьньвкга концом и началом смежных по фазе вторичных обмоток 3-4, образуя с ними три симметричных треугольника с равным числом витков в обмотках. При подаче.на вход преобразователя питающего напряжения вентили 6-11 работают в порядке их нумерации, с естест венной коммутацией, пропуская - выпрямляя ток в течение 60 эл.град, каждый , (см. фиг. 2,а). Благодаря подключению параллельно каждой фазной вторичной обмотке, например, аЗ двух последовательно между собой соединенных смежных по фазе обмоток (с4 и в5 через замкнутый треугольник) через фазу аз протек&ет только часть выпрямленного тока. оавнай - Т а череэ шунтирующие ее последовательно соединенные обмотки с4, в5Протекае остальная часть тока , (см. фиг. 2, ° а, б, в, г).J Через 60 эп.град., в соответствии с естественной коммутацией, происходит о пирание очередного вентиля 7 и запирани вентиля 6. При этом большая часть тока равная- д протекает уже через фазную обмотку с4, меньшая часть, равная i i J /через шунтирук)щие ее рбмотк ; .3;-;. аЗ и в5. Аналогичным образом происходит пере райпределение тока и при работе остальн вентилей. Таким образом, вследствие образова ния трех замкнутых (через фазные компенсационные обмотки 5) треугольников, происходит депение тока в каждый моме времени по дву1 параллёльньтм ветвям образованным одной (рабочей в данный момент времени) и двумя последователь но между собой соединенными обмоткам Это Приводит к величению в 2 раза длитоЛьйбсггй прбтйКайИ я тока через вторичые обмогки 3-4, снижению п них м.:гёси о ального тока с до 1 , ул:/чтению 3 армонического состава протокаюшрго чеоз них тока и его действующего значения. Компенсация тока вынужденного 1тодмагничивания тройной частотт) обеспечивается за счет протекающего через компенсационные обмотки а5, в5, с5 разнополярных импульсов тока длительностью по во эл.град, и величиной lfi, . ,3 издающих суммарный размагничивающий ток тройной частоты (см. фиг. 2,г), протекающий частично через компенсационные обмотки, а частично через рабочие вторичные обмотки. На фиг. 2,д показана форма суммарного тока (и потока) на каждом стержне магнитопровода трансформатора, в которой отсутствует третья гармоника. Расчетная мощность трансфорктптора 1 определяется суммарной расчетной мощностью обмоток трансформатора по формуле: ( Р4 Р ) 1. ( 1,045 +20,665 (-f 0,425) Р 1,4 Р . Следов ательно, снижением расчетной мощности трансформатора с 1,55 Р j до 1,4 Р и обеспечивается достижение ожидаемого положительного эффекта - снижения установлетгаой мощности оборудования преобразователя пр сравнению с про типом. (Режим работы и установленная мощность вентилей при этом остаются неизменными). Необходимо также отметить, что кажущееся внещне некоторое усложнение преобразователя за счет применения вместо однофазной трехфазной компенсационной обмотки, при более глубоком рассмотрении оборачивается конструктивным и технологическим упрощением транс4х)рматора за счет идентичности работы всех фаз обмоток. Идентичные требования ко всем фазам (расположенным на трех стержнях магнитопровода трансформатора) облет чают расчет, проектирование и изго-. товление преобразователя, а слеповатепьно, делают его жизноспособным и конкурентно способн1,М по сравнегтою г. друт-ими схемами ни.чкскольгных прробрп:зоватетей.