Двенадцатифазный компенсационный преобразователь переменного напряжения в постоянное с несимметричным управлением Советский патент 1982 года по МПК H02M7/12 

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике.

Известен двухмостовой шестифазный преобразователь с несимметричным .управлением, содержащий трансформатор, на стержне магнитопровода которого расположены концентрически одна сетевая и две вентильные обмотки, соединенные в прямую и обратные звезды (трехфазная система напряжений на вентильной обмотке, соединенной в прямую звезду, находится в противофазе с трехфазной системой напряжений на обмотке, соединенной в обратную звезду), и пару вентильных мостов, к которым подсоединены вентильные обмотки П.

Данный преобразователь имеет низкий коэффициент мощности, что обусловлено естественной коммутацией его вентилей, которая осуществляется электродвижущими силами питающей сети.

Наиболее близким к предлагаемому является двенадцатифазный компенсационный преобразователь переменного напряжения в постоянное с несимметричным управлением, содержащий две .. пары вентильных мостов,трансформаторные обмотки, одна из которых сете- вая, а четыре - вентильные, две из которых, соединенных одна в прямую, а другая в обратную звезды, подклю- . чены к одной паре вентильных мосто, а две других, соединенных одна в прямой, а другая в обратный треугольники, подключены к другой паре вентильных мостов, и по крайней мере один блок искусственной коммутации.

Данный преобразователь имеет более высокий коэффициент мощности благодаря наличию блока искусственной коммутации и более вьюокой фаэности, а также более благоприятный гармонический состав тока в питающей его сети 21.

Недостатками данного преобразователя являются относительно высокие массогабаритные показатели и потери из-за применения двух трансформаторов.

Цель изобретения - повьииение экономичности преобразователя за счет уменьшения расхода активных материалов и потерь электроэнергии.

Указанная цель достигается тем, что в двенадцатифазном компенсационном преобразователе переменного напряжения в постоянное с несимметричным управлением, содержащем две пары вентильных мостов, трансформаторные обмотки, одна из которых сетевая, а четыре - вентильные, две из которых, соединенных одна в прямую, а другая в обратную звезды, подключены к одной паре вентильных мостов, а две других, соединенных одна в прямой , а другая в обратный треугольники, подключены к другой паре вентильных мостов, и по крайней мере один блок искусственной коммутации, сетевая и вентильные обмотки расположены на магнитопроводе одного трансформатора, каждая фаза сетевой обмотки выполнена в виде двух параллельно соединеннцх секций, расположенных последовательно по высоте стержня магнитопровода, вентильные обмотки, соединенные в указанные звезды, и вентильные обмотки, соединенные в указанные треугольники, соответственно попарно переплетены между собой, образуя две пары обмоток, в каждой фазе расположенных на тех же стержнях магнитопровода, что и соответствующие фазы сетевой обмотки, причем каждая пара вентильных обмоток расположена на одном уровне с одной из секций сетевой обмотки,

На фиг, 1 изображена схема двенадцатифазного компенсационного преобразователя с несимметричным управлением; на фиг, 2 - принципиальная схема расположения обмоток трансформатора,

Двенадцат.ифазный компенсационный преобразователь с несимметричным управлением содержит трансформатор 1, на котором расположены сетевая обмотка 2 и вентильные обмотки 3 и 4, соединенные соответственно в прямую и обратную звезды. Обмотки 3 и i подсоединены к паре вентильных.мостов $ Трансформатор 1 также содержит вентильные обмотки 6 и 7, соединенные

соответственно в прямой и обратной треугольники. Обмотки 7 и 6 подсоединены к паре вентильных мостов 8. Компенсационный преобразователь содержит также два блока 9 и 10 искусст венной коммутации. На стержне магнитопровода 11 (фиг, 2) расположены концентрически сетевая обмотка 2, состоящая из двух параллельных секций 12 и 13, и вентильные обмотки 3 и ,6 и 7, Вентильные обмотки 3 и t соединены соответственно в прямую и обратную звезды, переплетены между собой и находятся на одном уровне с

5 частью 12 сетевой обмотки 2, Вентильные обмотки 6 и 7 соединены между собой в прямой и обратный треугольники, переплетены между собой и находятся на одном уровне с частью 13 сетевой обмотки 2,

При работе двенадцатифазного компенсационного преобразователя в токах вентильных обмоток трансформатора наряду с основной гармоникой содержатся четные и нечетные гармоники. Наличие четных гармоник тока вызвано несимметричным управлением вентильных мостов. Четные гармоники тока как в вентильных обмотках 3 и 4, так и в вентильных обмотках 6 и 7 находятся соответственно в противофазе, что объясняется, схемой соединения указанных обмоток. Благодаря тому, что вентильные обмотки 3 и 4

5 и соответственно 6 и 7 попарно переплетены, в магнитном поле рассеяния отсутствуют четные гармоники. Поэтому в параллельных частях 12 и 13 сетевой обмотки 2 отсутствуют токи четных гармоник, что снижает потери и нагрев сетевой обмотки. Благодаря принятой конструкции вентильных обмоток (фиг, 2) осуществлена слабая электромагнитная связь между вентильными обмотками 3 и , соединенными в звезды, и вентильными обмотками 6 и 7, соединенными в треугольники. Поэтому исключается взаимное влияние коммутационных процессов в шестифазных преобразователях, в один из которых входят вентильные обмотки 3 и 4, пара вентильных мостов 5 и блок 9 искусственной коммутации, а в другой - вентильные обмотки 6

5 и 7, пара вентильных мостов 8 и

блок 10 искусственной коммутации. , Это обеспечивает такой же коэффициент мощности, как и в двенадцатифазном компенсационном преобразователе с несимметричным управлением, содержащем два трансформатора, на одном из которых вентильные обмотки соединены в звезды, а на другом в треугольники.

Экономический эффект при использовании предлагаемого преобразователя достигается за счет увеличения мощности преобразовательного трансформатора. При этом уменьшается расход активных материалов и потерь электроэнергии в компенсационном преобразователе.

Формула изобретения

Двенадцатифазный компенсационный преобразователь переменного напряжения в постоянное с несимметричным управлением, содержащий две пары вентильных мостов, трансформаторные обмотки, одна из которых сетевая, а четыре г вентильные, две из которых, соединенных одна в прямую, а другая .в обратную звезды, подключены к одной паре вентильных мостов, а две других, соединенных одна в прямой, а другая в обратный треугольники, подключены к другой паре вентильных

мостов, и по крайней мере один блок искусственной коммутации, о- т л и чающийся тем, что, с целью повышения экономичности за счет уменьшения расхода активных материалов и потерь электроэнергии, сетевая и вентильные обмотки-расположены на магнитопроводе одного трансформатора каждая фаза сетевой обмотки выполнена в виде двух параллельно соединенных секций, расположенных последовательно по высоте стержня магнитопровода, вентильные обмотки-, соединенные в указанные звезды, и вентильные обмотки, соединенные в указанные треугольники,, соответственно попарно переплетены между собой, образуя две пары обмоток, в каждой фазе расположенных на тех же стержнях магнитопровода, что и соответствующие фазы сетевой обмотки, причем каждая пара вентильных обмоток расположена на одном уровне с одной из секций сетевой обмотки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Чиженко И.М. и др. Основы преобразовательной техники, , с. 159 рис. 5.39.

2.Там же, с. 166, рис. 5.. Ф1/г. :::ш-/v v /д

х -д

13.

/ / /

X