Высоковольтный дуговой выпрямитель Советский патент 1949 года по МПК H02M7/26 

Предметом 13обретения является высоковольтный дуговой выпрямитель с вращающимися в изолирующей жидкости электродами.

Сущность изобретения заключается в том, что, с целью регулирования момента зажигаиня дуги, электроды приводятся во вращепие отдельными синхронными двигателями. Положение вращающихся полей статоров синхронных двигателей может регулироваться по фазе, например, при помощи фазорегуляторов.

В предлагае.мом высоковольтном жидкостном дуговом выпрямителе, наряду с простотой конструкции, достигается значительная обратная вентильная прочность и очень низкое Падение напряжения между электродамп при протекании между ними тока.

На чертеже приведены схемы выпрямителя.

На фиг. и 2 изображены кинематические схемы, на фиг. 3 и 4 - схемы компановки.

На фиг. 1 и 2 изображен один из способов осуществления вентильных электродов, вращающихся с синхронной скоростью в изолирующей жидкости. В данном случае оба электрода вращаются в одном и том же направлении. На фиг. I показан момент сближения электродов и начала коммутации тока. Этот момент

наступает очень четко, ввиду большой скорости сближения электродов, равной двойной окружной скорости их вращения. Возникаюп;ая дуга .между движущимися электродами продолжает гореть в весьма малом зазоре (менее 1 мм), а следовательно, с очень небольшим падением напряжения в дуге. Перед концом периода коммутации электроды расходятся (фиг. 2) также с большой скоростью. Возникающая в жидкости дуга быстро растягивается и гаснет после начала процесса коммутации на другой фазе.

Надежная деионизация дугового промел утка обеспечивается за счет иптенсивных потоков жидкости, увлекаемой движущимися электродами. Точной регулировкой моментов схождения и расхождения электродов можно достигнуть очень низкого падения напряжения зажигания, .малого подъема напряжения на дуге при расхождении электродов и, следовательно, малой выделенной энергии в дуге выпрямителя.

В системе электродов по фиг. 1 приходится принимать небольшой промежуток (около 0,5-1 мм), поэтому замыкание цепи во время периода протекания тока происходит через небольшой дуговой промежуток. Однако электроды здесь находятся в весьма благоприятных усло381

ВИЯХ, так как дуга быстро перемещается по их поверхности. Электроды могут быть выполнены из тугоплатного металла типа «Кирит, который без доступа кислорода весьма устойчив к дуге.

Необходимо также иметь в виду, что никаких специальных мер для охлаждения электродов в рассматриваемой системе выпрямителя предпринимать не приходится, так как они, вращаясь в жидкости, хорошо охлаждаются. Охлаждение же самой жидкости дост1п ается пропусканием ее через специальный охладитель.

Углы замыкапия электродов зависят от принятой угловой скоростивращения и числа фаз. При трехфазном вьгпря.млении и 1500 об/мии. угол замыкания электрода должен

быть дменее 60° и прн 3000 об;м1П1.

менее 120°.

Общая схема компановкп высоковольтного дугового выпрямителя приведена на фиг. 3 и 4.

Вращающиеся электроды 5i и Э., помещены в металлический бак У.

Поскольку схема изображена применительно к обычному трехфазному вынрямленпю, то токи электродов Э сдвинуты относительно друг друга на угол 120 электрических градусов. Все электроды посажены па общий вал 3, приводимый во вращение синхронным мотором СМ|. При вращеинп электродов с угловой скоростью 1500 об/мин., они должны иметь два выступающих cerMcirra, сдвинутых на 180.

Вторые электроды .Э обьедииеиы между электрически, изолированы от земли и образуют «плюс (или «минус) вв1прямителя. Эти электроды сидят на втором валу 4, также вранд,аемом синхронно нри по.мощи второго CHHXpoirnoro .мотора СМ.-2. Паивыгоднейшле углы замыка |ия (и размыкания) электродов могут быть установлены при помощи фазорегуляторов, включаемых в цепь статоров синхронных моторов СМ, и СМ,.

При разрыве дуги в баке возникают газы от разложения жидкости, которые выходят в газовую подушку 5, и отводятся по трубонроводу 6.

Вводы в бак и вывод из бака осу382

ществляются при помощи проходных изоляторов А, Б, В и Г. Поскольку жидкость может загрязняться углеродом и нагреваться выделягощейся энергией, она ненрерывно перекачивается при помощи насоса 7 через охлад1ггель и фильтр 8. Для спуска жидкости и взятия пробы служит кран 9.

л1,ля осундествлення выпрямления но схеме Гретца должны быть использованы два таких комплекта, как показано на фиг. 3 и 4. В случае И ест11фазного выирямления число электродов на обн1ем вал) может быть доведено до шести.

Рассматриваемый жидкостной выпрямитель с синхронно вращагощимися электродами позволяет осуществить регулирование 1з довольно широких пределах за счет воздействия через фазорегуляторы на поле статоров синхронных двигателей, сидяnj,nx на валах групн электродов 5| н Эч. Это регулнроваиие можно производить одиовреме 1но или раздельно, получая таки.м образом изменение угла зажигания и замыкаиия э.аектрсдов.

Имеется полная возможность быстро прекра1цать работу выирямите;|,я (выключать его) путем смещения одного из на 180 электрических градусов но отнон1ению к другому. Тогда замьи ание электродов не будет ироисходить п цепь разомкнется. Лучию это смещение вала производить в сторону отставания, jaK как силы т|)ения будут способствовать более быстрому сме1иеи1П() вала ио фазе.

Пред .м е т и з о б р е т е н и я

1.Высоковольтиьи дуговой вынрямитель с врашаюгпи.мися в изолирующей жидкости электродами, о т ; и ч а ю i и ii с я тем, что, с це.пло регулирования момента зажигания дуги, электроды приводятся во i pameiiiie отдельными синхропными двигателями, у которых положеиие вpaщaюн иxcя полей статоров может регулироваться по фазе, например, при ио.мощи фазорегуляторов.

2.Выпрямитель ио и. I, отличаю щ н и с я тем, что электроды выполнены вран1а1 шимися в одну сторону.

Фиг. 3