Преобразователь переменного напряжения в постоянное Советский патент 1982 года по МПК H02M7/12 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может использоваться в установках элетролиза, на передачах и вставках постоянного тока и т.д.

Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное , содержащий трансформатор, вторичные обмотки которого соединены по схеме шестифазного нулевого выпрямителя с уравнительным реактором 1.

Недостаток этого преобразователявлияние второй и четвертой гармоник входного тока во вторичных обмотках трансформатора на коэффициент мощности выпрямителя.

Цель изос ретения - улучшение энергетических показателей преобразователя.

Эта цель достигается тем, что в преобразователь переменного напряжения в постоянное , содержащий основной преобразовательный трнсформатор, две вторичные обмотки которого соединены по. схеме шестифазного нулевого выпрямителя с уравнительным реактором, введены два дополнительных трансформатора с двумя в.торичннми обмотками каждый, первичные обмотки этих трансформаторов параллельно

соединены со вторичными обмбтками основного трансформатора, фазы одних вторичных обмоток дополнительных трансформаторов соединены последовательно-согласно и присоединены к трехфазной конденсаторной батарее, фазы других вторичных обмоток соединейн последовательно-встречно и присоединены ко входу диодного моста, выход

10 которого подключен параллельно выходу всего преобразователя.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого преобразователя.

15

Преобразователь содержит катодные группы 1 и 2 тиристоров, аноды которых присоединены к вторичным обмот- кам 3 и 4 преобразовательного трансjn форматора 5, первичная обмотка 6

которого присоединена к питающей сети, а нулевые точки вторичных обмоток 3 и °4 трансформатора 5 присоединены к дроссе.гао 7, средняя точка 8 которого соединена с одним из выво25дов нагрузки 9, а общая точка соединения катодных групп тиристоров с другим выводом 10 нагрузки 9. К лучам звезды вторичной обмотки 3 пре образовательного трансформатора 5

30 присоединена первичная обмотка 11 дополнительного трансформатора 12, а к лучам звезды йторичной обмотки 4 трансформатора 5 - первичная обмот ка 13 другого дополнительного трансформатора 14, пофазно-последовательное соединение вторичной обмотки 15 которого со вторичной обмоткой 16 трансформатора 12 присое.цинено ко входу диодного моста 17, выход постоянного тока которого присоединен параллельно нагрузке 9, а пофазнопоследовательное соединение третичны обмоток 18 и 19 дополнительных транс форматоров 12 и 14 нагружено соеди венными треугольником конденсаторами 20. Постоянная составляющая: выходного напряжения вентильных групп 1 и 2 содержит третью и кратные ей гармоники. Входной ток этих групп, а также ток вторичных обмоток 3 и 4 содержит, наряду с основной, вторую, четвертую и пятую,седьмую и некоторы другие высшие гармоники. Выходное напряжение на нагрузке 9 не содержит третью, девятую и некоторые другие гармоники, что обусловлено влиянием уравнительного реактора. Ток первичной обмотки 6 трансформатора 5 не содержит вторую, четвертую и некоторые другие гармоники,что обусловлено взаимной компенсацией намагничивающих сил этих гармоникво вторичных обмотках 3 и 4. Протекание в этих об мотках весьма значительных по амплитуде второй и четвертой гармоник ток обуславливает ухудшение КПД преобразователя из-за относительно больщих активных потерь. Параллельное соединение обмоток 11 и 3, 13и4 обуславливает распред ление входного тока катодной группы 1 между обмотками 11 и 3, а входного тока катодной группы 2 - между обмот ками 4 и 13. Принимая во внимание, что вентильный преобразователь со стороны входа следует рассматривать в качестве источника тока, относительное уменьшение составляющих второй и четвертой высших гармоник тока в обмотках 3 и 4 обусловит относительное уменьшЬниб активных потерь в этих обмотках Соединение фаз обмоток 18 и 19 по ледовательно позволяет выделить на конденсаторах 20 напряжение, пропор циональное основной составляющей вх ного тока вентильных групп 1 и 2. Соединение фаз обмоток 15 и 16 последовательно-встречно позволяет выделить на входе диодного моста 17 напряжение, пропорциональное второй четвертой, восьмой, десятой и некоторым другим высшим гармоническим входного тока катодных групп 1 и 2. Эти особенности предлагаемого преобразователя позволяют о тводить в конденсаторы 20 на частоте питаюей сети основную часть энергии, наопленной к моменту запирания ранее ткрытого тиристора вентильных групп и 2; создавать условия, не только сключаюгдие затягивание включенного остояния запираемого тиристора, но улучс ающие входной коэффициент ощности преобразователя ; рассмативать преобразователь как выпрямитель с искусственной коммутацией; тводить значительную часть электроагнитной энергии второй, четвертой , некоторых других .гармоник входного тока управляемого выпрямителя через диодный мост 17 в нагрузку 9 и таким образом утилизирова:ть ее. Результирующее улуч1иение коэффициента мощности в предлагаемом регулируемом выпрямителе достигается не только за счет известного компенсирующего воздействия конденсаторов, которое могло быть достигнуто присоединением этих конденсаторов на входе первичной обмотки основного трансформатора, но также и за счет существенного уменьшения угла коммутации обесточиваемого управляемого вентиля катодной группы благодаря переводу тока с этого управляемого вентиля на первичную обмотку дополнительного трансформатора, цепь вторичной обмотки которого вместе со вторичной обмоткой другого дополнительного трансформатора нагружена конденсаторами. Формула изобретения Преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий основной преобразовательный трансформатор, две вторичные обмотки которого соединены по схеме шестиФазного нулевого выпрямителя с уравнительным реактором, отличающийс я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, введены два дополнительных трансформатора с двумя вторичными обмотками каждый, первичные обмотки которых параллельно соединены со вторичными обмотками основного трансформатора, фазы одних вторичных обмоток дополнительных трансформаторов- соединены последовательно-согласно и присоединены к трехфазной конденсаторной батерее, фазы других вторичных обмоток соединены последовательно-встречно и присоединены ко входу диодного моста, выход которого подключен параллельно выходу всего преобразователя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Чиженко И.М. и др. Основы преобразовательной техники. Киев,1974, iC. 95-98. .

п

4

1т