RU68810U1

RU68810U1 - SINGLE-PHASE DC CONVERTER

Info

Publication number: RU68810U1
Application number: RU2007126066/22U
Authority: RU
Inventors: Юрий Михайлович Кулинич; Яков Юрьевич Бобровников
Original assignee: ГОУ ВПО "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС)
Priority date: 2007-07-09
Filing date: 2007-07-09
Publication date: 2007-11-27

Abstract

Преобразователь однофазно-постоянного тока относится к электротехнике и предназначен для использования в устройствах, имеющих в своем составе выпрямительно-инверторные преобразователи, в частности, на электроподвижном составе переменного тока. Технический результат заключается в снижении пульсаций выпрямленного тока за счет магнитного связывания сглаживающих реакторов в каждом блоке выпрямления. Уменьшение пульсаций выпрямленного тока при боксовании происходит на 8,4-8,6%, что улучшает состояние поверхности коллектора тягового двигателя и снижает искрение. Среднемесячный расход электроэнергии электровоза уменьшился на 3,1%. Для достижения технического результата преобразователь однофазно-постоянного тока содержит многообмоточный трансформатор, по крайней мере, два блока выпрямления, каждый из которых состоит из выпрямителя, два сглаживающих реактора и двигатель постоянного тока. Первичная обмотка трансформатора подключена к сети, вторичные обмотки трансформатора каждого блока выпрямления - к выпрямителю. Первый сглаживающий реактор каждого блока выпрямления подключен к «минусу» выпрямителя и двигателю, второй сглаживающий реактор - к «плюсу» выпрямителя и двигателю. Обмотки сглаживающих реакторов каждого блока выпрямления включены согласно на одном магнитопроводе и связаны между собой магнитной связью. Питание преобразователя однофазно-постоянного тока осуществляется от сети переменного тока. 1 п.ф; 1 ил.A single-phase-DC converter relates to electrical engineering and is intended for use in devices incorporating rectifier-inverter converters, in particular, on an electrically movable composition of alternating current. The technical result consists in reducing the ripples of the rectified current due to the magnetic binding of smoothing reactors in each rectification unit. The reduction of the ripples of the rectified current during boxing occurs by 8.4-8.6%, which improves the surface condition of the collector of the traction motor and reduces sparking. The average monthly electricity consumption of the electric locomotive decreased by 3.1%. To achieve a technical result, the single-phase-DC converter contains a multi-winding transformer, at least two rectification units, each of which consists of a rectifier, two smoothing reactors and a DC motor. The primary winding of the transformer is connected to the network, the secondary windings of the transformer of each rectification unit are connected to the rectifier. The first smoothing reactor of each rectification unit is connected to the "minus" of the rectifier and the motor, the second smoothing reactor is connected to the "plus" of the rectifier and the motor. The windings of the smoothing reactors of each rectification unit are included according to one magnetic circuit and are interconnected by magnetic coupling. The single-phase direct current converter is powered by an alternating current network. 1 pp; 1 ill.

Description

Полезная модель относится к электротехнике и предназначена для использования в устройствах, имеющих в своем составе выпрямительно-инверторные преобразователи, в частности, на электроподвижном составе переменного тока.The utility model relates to electrical engineering and is intended for use in devices incorporating rectifier-inverter converters, in particular, on electromotive composition of alternating current.

В настоящее время работа электровозов переменного тока сопровождается значительной величиной пульсаций выпрямленного тока, приводящей к искрению на коллекторе тягового двигателя, которое приводит к круговому огню и выходу двигателя из строя. Кроме того, повышенные пульсации выпрямленного тока приводят к увеличению потребляемого электровозом тока и увеличению расхода электрической энергии.Currently, the operation of AC electric locomotives is accompanied by a significant amount of ripple of the rectified current, leading to sparking on the collector of the traction engine, which leads to circular fire and engine failure. In addition, the increased ripple of the rectified current leads to an increase in the current consumed by the electric locomotive and an increase in the consumption of electric energy.

Известен преобразователь однофазно-постоянного тока электровоза ВЛ85 [1], который содержит многообмоточный трансформатор и три блока выпрямления. Каждый блок выпрямления содержит компенсатор, выпрямитель, сглаживающий реактор и двигатель постоянного тока. Двигатель содержит последовательно включенные обмотки якоря и возбуждения. Компенсатор выполнен из последовательно включенных конденсатора, индуктивности и двух встречно-параллельно включенных тиристора. Обмотка сглаживающего реактора каждого блока выпрямления выполнена на отдельном магнитопроводе.Known converter single-phase direct current electric locomotive VL85 [1], which contains a multi-winding transformer and three rectification units. Each rectification unit contains a compensator, a rectifier, a smoothing reactor and a DC motor. The motor contains serially connected armature and field windings. The compensator is made of a series-connected capacitor, inductance and two counter-parallel connected thyristors. The winding of the smoothing reactor of each rectification unit is made on a separate magnetic circuit.

Первичная обмотка трансформатора подключена к сети. Вторичные обмотки трансформатора подключены параллельно выпрямителю и компенсатору каждого блока выпрямления. Выход выпрямителя каждого блока выпрямления связан с последовательно соединенными сглаживающим реактором и двигателем.The primary winding of the transformer is connected to the network. The secondary windings of the transformer are connected parallel to the rectifier and compensator of each rectification unit. The rectifier output of each rectification unit is connected to a smoothing reactor and an engine connected in series.

Устройство работает следующим образом. Трансформатор передает переменное напряжение необходимого уровня на вход каждого блока выпрямления, работающих автономно. Выпрямитель каждого блока выпрямления преобразует переменное напряжение вторичной обмотки трансформатора, The device operates as follows. The transformer transmits an alternating voltage of the required level to the input of each rectification unit operating autonomously. The rectifier of each rectification unit converts the alternating voltage of the secondary winding of the transformer,

при этом на выходе выпрямителя формируется постоянное по величине напряжение пульсирующей формы. Под действием этого напряжения в цепи двигателя протекает постоянный по направлению ток, имеющий пульсации, вызванные пульсирующим выпрямленным напряжением. В обмотке сглаживающего реактора под действием выпрямленного напряжения возникает э.д.с. самоиндукции. На интервалах увеличения выпрямленного напряжения э.д.с. самоиндукции, направленная встречно напряжению, замедляет интенсивность нарастания выпрямленного тока. В это время в реакторе происходит запасание магнитной энергии. При уменьшении выпрямленного напряжения э.д.с. самоиндукции, изменяющая направление на противоположное, поддерживает ток в цепи двигателя за счет энергии, запасенной в сглаживающем реакторе на предыдущем интервале времени.at the same time, a pulsating voltage of constant magnitude is formed at the rectifier output. Under the influence of this voltage, a constant current flows in the motor circuit, having ripples caused by a pulsating rectified voltage. In the winding of the smoothing reactor under the influence of the rectified voltage, an emf occurs self-induction. At intervals of increased rectified voltage emf self-induction, directed opposite to the voltage, slows down the rate of increase of the rectified current. At this time, magnetic energy is stored in the reactor. When the rectified voltage decreases, the emf self-induction, reversing the direction, maintains the current in the motor circuit due to the energy stored in the smoothing reactor in the previous time interval.

Компенсатор создает емкостную составляющую тока, которая протекает в противофазе с индуктивным током нагрузки. Емкостная составляющая тока компенсирует индуктивную составляющую тока нагрузки. В этом случае фаза потребляемого тока приближается к питающему напряжению, способствуя повышению коэффициента мощности электровоза. Увеличение коэффициента мощности обеспечивает сокращение потребления реактивной мощности, что равносильно уменьшению количества потребляемой энергии.The compensator creates a capacitive component of the current, which flows in antiphase with the inductive load current. The capacitive component of the current compensates for the inductive component of the load current. In this case, the phase of the consumed current approaches the supply voltage, helping to increase the power factor of the electric locomotive. An increase in power factor reduces the consumption of reactive power, which is equivalent to a decrease in the amount of energy consumed.

Достоинством известного преобразователя является уменьшение на 1-2% (по сравнению со штатной схемой электровоза) потребления электрической энергии за счет увеличения коэффициента мощности, что обусловлено компенсацией реактивной мощности. Кроме того, компенсация реактивной мощности вызывает некоторое снижение пульсаций в цепи выпрямленного тока.The advantage of the known converter is a 1-2% reduction (compared with the standard scheme of an electric locomotive) of electric energy consumption due to an increase in power factor, which is due to compensation of reactive power. In addition, reactive power compensation causes a slight reduction in ripple in the rectified current circuit.

Однако недостатком известного преобразователя являются высокие пульсации выпрямленного тока. Это связано с тем, что уменьшение пульсаций тока ограничено массо-габаритными показателями сглаживающего реактора, индуктивность которого определяется внутренними размерами кузова подвижного состава. Следствием этих ограничений являются значительные However, the disadvantage of the known Converter are high ripple rectified current. This is due to the fact that the decrease in current ripple is limited by the mass and dimensional parameters of the smoothing reactor, the inductance of which is determined by the internal dimensions of the rolling stock body. The consequences of these limitations are significant

(порядка 30%) пульсации выпрямленного тока, которые увеличивают искрения на коллекторе двигателя.(about 30%) ripple rectified current, which increase sparking on the engine manifold.

Значительный расход электрической энергии является другим недостатком известного преобразователя. Это обусловлено тем, что приближение фазы тока к питающему напряжению мало влияет на расход электроэнергии, поскольку он определяется величиной пульсаций тока.Significant consumption of electrical energy is another disadvantage of the known Converter. This is due to the fact that the approach of the phase of the current to the supply voltage has little effect on the energy consumption, since it is determined by the magnitude of the ripple current.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является преобразователь однофазно-постоянного тока [2], который содержит многообмоточный трансформатор, по крайней мере два блока выпрямления.The closest in combination of essential features and the achieved result is a single-phase-DC converter [2], which contains a multi-winding transformer, at least two rectification units.

Каждый блок выпрямления включает выпрямитель и последовательно соединенные сглаживающий реактор и двигатель постоянного тока. К выходу выпрямителя подключены сглаживающий реактор и двигатель. Обмотка сглаживающего реактора каждого блока выпрямления размещена на общем магнитопроводе. При этом обе обмотки включены согласно и связаны между собой магнитной связью.Each rectifier unit includes a rectifier and a smoothing reactor and a DC motor connected in series. A smoothing reactor and a motor are connected to the output of the rectifier. The winding of the smoothing reactor of each rectification unit is placed on a common magnetic circuit. In this case, both windings are connected according to and interconnected by magnetic coupling.

Первичная обмотка трансформатора подключена к сети, вторичные обмотки трансформатора соединены с входом выпрямителя каждого блока выпрямления.The primary winding of the transformer is connected to the network, the secondary windings of the transformer are connected to the input of the rectifier of each rectification unit.

Устройство работает следующим образом. Трансформатор передает переменное напряжение необходимого уровня на вход каждого блока выпрямления. Выпрямитель каждого блока выпрямления формирует постоянное по величине напряжение пульсирующей формы. Под действием этого напряжения в цепи двигателя протекает постоянный по направлению ток, имеющий пульсации, вызванные пульсирующим выпрямленным напряжением. В обмотке каждого сглаживающего реактора под действием выпрямленного напряжения возникает э.д.с. самоиндукции. Э.д.с. самоиндукции, направленная встречно выпрямленному напряжению, замедляет интенсивность нарастания выпрямленного тока и, тем самым, снижает величину его пульсаций.The device operates as follows. The transformer transmits an alternating voltage of the required level to the input of each rectification unit. The rectifier of each rectification unit generates a voltage of a pulsating form that is constant in magnitude. Under the influence of this voltage, a constant current flows in the motor circuit, having ripples caused by a pulsating rectified voltage. In the winding of each smoothing reactor under the influence of the rectified voltage, an emf occurs self-induction. E.s. self-induction directed opposite to the rectified voltage slows down the intensity of the rise of the rectified current and, thereby, reduces the magnitude of its ripple.

Кроме того, благодаря взаимной магнитной связи обмоток сглаживающего реактора, в них дополнительно наводится э.д.с. взаимоиндукции. При одинаковой нагрузке двигателей выпрямительных блоков в обмотке сглаживающего реактора образуется дополнительная э.д.с. взаимоиндукции, которая в дополнении к э.д.с. самоиндукции еще больше препятствует изменению выпрямленного тока. Суммарная э.д.с. самоиндукции и взаимоиндукции приводит к значительному увеличению общей индуктивности цепи выпрямленного тока, компенсирующей пульсации напряжения вторичной обмотки трансформатора. Уменьшение пульсаций выпрямленного тока, протекающего через обмотку возбуждения двигателя, сопровождается уменьшением пульсаций магнитного потока. Это способствует улучшению условий коммутации, при которой снижаются искрения на коллекторе двигателя.In addition, due to the mutual magnetic coupling of the windings of the smoothing reactor, the emf is additionally induced in them mutual induction. With the same load of the rectifier unit motors, an additional emf is formed in the winding of the smoothing reactor. mutual induction, which in addition to the emf self-induction further inhibits the variation of the rectified current. Total emf self-induction and mutual induction leads to a significant increase in the total inductance of the rectified current circuit, compensating for the ripple voltage of the secondary winding of the transformer. A decrease in the ripple of the rectified current flowing through the field winding of the motor is accompanied by a decrease in the ripple of the magnetic flux. This helps to improve switching conditions, which reduces sparking on the engine manifold.

Кроме того, магнитное связывание обмоток сглаживающего реактора приводит к уменьшению потребления электроэнергии. Это обусловлено тем, что пульсации тока, складываясь с постоянным значением выпрямленного тока, вызывают на отдельных временных интервалах увеличение мгновенных значений тока. Потребляемый электровозом ток I_п прямо пропорционален величине пульсаций: I_п=k_пI_d, где k_п - коэффициент пульсаций выпрямленного тока. I_d - выпрямленный ток. Следовательно, уменьшение пульсаций тока приводит к уменьшению потребляемого тока и, соответственно, к уменьшению электропотребления.In addition, magnetic bonding of the windings of the smoothing reactor leads to a reduction in energy consumption. This is due to the fact that the ripple of the current, combined with a constant value of the rectified current, causes, at separate time intervals, an increase in instantaneous current values. The current I _p consumed by the electric locomotive is directly proportional to the ripple value: I _p = k _p I _d , where k _p is the ripple coefficient of the rectified current. I _d is the rectified current. Therefore, the reduction of ripple current leads to a decrease in current consumption and, accordingly, to reduce power consumption.

Недостатком известного преобразователя является неполная компенсация пульсаций выпрямленного тока при работе выпрямительных блоков с разной нагрузкой. Такой режим работы преобразователя обусловлен, например, процессами боксования двигателя одного из выпрямительных блоков. В этом случае по магнитосвязанным обмоткам сглаживающего реактора протекают токи с различной величиной пульсаций. В соответствии с этим э.д.с. взаимоиндуктивности, наведенная в обмотках сглаживающего реактора, также становится различной. Э.д.с. взаимоиндуктивности, наведенная в обмотке реактора током боксующего двигателя, становится меньше и не A disadvantage of the known Converter is the incomplete compensation of the ripple of the rectified current during operation of the rectifier units with different loads. This mode of operation of the converter is due, for example, to the boxing processes of the engine of one of the rectifier units. In this case, currents with various pulsations flow through the magnetically connected windings of the smoothing reactor. In accordance with this emf the mutual inductance induced in the windings of the smoothing reactor also becomes different. E.s. the mutual inductance induced in the reactor winding by the current of the boxing engine becomes smaller and not

компенсирует пульсации выпрямленного тока. Это приводит к увеличению пульсаций выпрямленного тока в смежном блоке выпрямления.compensates for ripple rectified current. This leads to an increase in the ripple of the rectified current in the adjacent rectification unit.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании преобразователя однофазно-постоянного тока, имеющего малый расход электроэнергии при работе выпрямительных блоков с разной нагрузкой за счет исключения взаимного влияния токов через наведенную величину э.д.с. взаимоиндукции.The problem solved by the invention is to create a single-phase constant current converter having a low power consumption during operation of rectifier units with different loads by eliminating the mutual influence of currents through the induced magnitude of the emf. mutual induction.

Для решения поставленной задачи в известном преобразователе однофазно-постоянного тока, содержащем многообмоточный трансформатор, по крайней мере, два блока выпрямления, каждый из которых включает выпрямитель, последовательно соединенные сглаживающий реактор и двигатель постоянного тока, при этом первичная обмотка трансформатора подключена к сети, вторичные обмотки - к входам каждого блока выпрямления, вход сглаживающего реактора подключен к «плюсу» выпрямителя, в каждый блок выпрямления дополнительно введен аналогичный сглаживающий реактор, вход которого подключен к «минусу» выпрямителя, а выход - к двигателю постоянного тока.To solve this problem, in the known single-phase-DC converter containing a multi-winding transformer, at least two rectification units, each of which includes a rectifier, a smoothing reactor and a DC motor connected in series, the primary winding of the transformer connected to the network, the secondary windings - to the inputs of each rectification unit, the input of the smoothing reactor is connected to the “plus” of the rectifier, a similar smoothing is additionally introduced into each rectification unit the first reactor, the input of which is connected to the "minus" of the rectifier, and the output is connected to the DC motor.

Введение дополнительной обмотки сглаживающего реактора в цепь выпрямленного тока каждого блока выпрямления и подключение его к «минусу» выпрямителя приводит к уменьшению пульсаций не только в штатном режиме работы электровоза, но и при боксовании одного из двигателей выпрямительного блока. При этом уменьшается искрение на коллекторе двигателя и снижается электропотребление. Это обусловлено тем, что через обмотки сглаживающего реактора во время боксования протекают одинаковые по величине выпрямленные токи, имеющие, соответственно, одинаковую величину пульсаций. В этом случае в обмотках сглаживающего реактора наводится одинаковая э.д.с. взаимоиндукции, за счет которой обеспечивается наибольшее снижение пульсаций выпрямленного тока. Это способствует улучшению условий коммутации, при которой снижаются искрения на коллекторе двигателя.The introduction of an additional winding of the smoothing reactor into the rectified current circuit of each rectification unit and its connection to the “minus” of the rectifier leads to a reduction in ripple not only in the normal operation of the electric locomotive, but also when one of the rectifier block motors is boxed. This reduces sparking on the engine manifold and reduces power consumption. This is due to the fact that the rectified currents of the same magnitude flow through the windings of the smoothing reactor during boxing, having, respectively, the same ripple value. In this case, the same emf is induced in the windings of the smoothing reactor mutual induction, due to which the greatest reduction in the ripples of the rectified current is ensured. This helps to improve switching conditions, which reduces sparking on the engine manifold.

Кроме того, происходит уменьшение электропотребления, которое связано с уменьшением действующего значения потребляемого электровозом тока. Это обусловлено тем, что пульсирующий ток по сравнению с его постоянной составляющей имеет несколько большее значение. Пульсации тока, складываясь с постоянным значением выпрямленного тока, вызывают на отдельных временных интервалах увеличение мгновенных значений тока. Потребляемый электровозом ток I_п прямо пропорционален величине пульсаций: I_п=k_пI_d, где k_п - коэффициент пульсаций выпрямленного тока. I_d - выпрямленный ток. Следовательно, уменьшение пульсаций тока приводит к уменьшению потребляемого тока и, соответственно, к уменьшению электропотребления, что логически вытекает из существующего уровня техники.In addition, there is a decrease in power consumption, which is associated with a decrease in the current value of the current consumed by the electric locomotive. This is due to the fact that the ripple current in comparison with its constant component is somewhat more important. Ripples of current, combined with a constant value of the rectified current, cause an increase in instantaneous current values at separate time intervals. The current I _p consumed by the electric locomotive is directly proportional to the ripple value: I _p = k _p I _d , where k _p is the ripple coefficient of the rectified current. I _d is the rectified current. Therefore, the reduction of ripple current leads to a decrease in current consumption and, accordingly, to a decrease in power consumption, which logically follows from the existing level of technology.

На фиг.1 представлена схема преобразователя однофазно-постоянного тока.Figure 1 presents the diagram of the Converter single-phase DC.

Преобразователь однофазно-постоянного тока содержит многообмоточный трансформатор 1 и два блока выпрямления 2. Каждый блок выпрямления 2 состоит из выпрямителя 3, первого 4, второго 5 сглаживающих реакторов и двигателя постоянного тока 6. Первичная обмотка трансформатора 1 подключена к сети, вторичные обмотки трансформатора 1 каждого блока выпрямления - к выпрямителю 3. Первый сглаживающий реактор 4 каждого блока выпрямления 2 подключен к «минусу» выпрямителя 3 и двигателю 6, второй сглаживающий реактор 5 - к «плюсу» выпрямителя 3 и двигателю 6. Обмотки сглаживающих реакторов 4, 5 каждого блока выпрямления 2 включены согласно на одном магнитопроводе и связаны между собой магнитной связью. Питание преобразователя однофазно-постоянного тока осуществляется от сети переменного тока.The single-phase-DC converter contains a multi-winding transformer 1 and two rectification units 2. Each rectification unit 2 consists of a rectifier 3, a first 4, a second 5 smoothing reactors and a DC motor 6. The primary winding of the transformer 1 is connected to the network, the secondary windings of the transformer 1 of each rectification unit - to the rectifier 3. The first smoothing reactor 4 of each rectification unit 2 is connected to the "minus" of the rectifier 3 and the motor 6, the second smoothing reactor 5 is connected to the "plus" of the rectifier 3 and the motor 6. bmotki smoothing reactors 4, 5 of each straightening unit 2 includes a magnetic circuit according to and linked magnetically coupled. The single-phase direct current converter is powered by an alternating current network.

Преобразователь электровоза однофазно постоянного тока ВЛ65 выполнен на основе типовых устройств: трансформатора ОНДЦЭ-10000/25, выпрямителя ВИП-4000, сглаживающего реактора PC-78 и двигателя постоянного тока НБ-514.The VL65 single-phase direct current electric locomotive converter is made on the basis of typical devices: ONDCET-10000/25 transformer, VIP-4000 rectifier, PC-78 smoothing reactor and NB-514 DC motor.

Преобразователь однофазно-постоянного тока работает следующим образом.Converter single-phase DC operates as follows.

При одинаковых и различных нагрузках двигателей трансформатор 1 передает переменное напряжение необходимого уровня на вход каждого блока выпрямления 2. Выпрямитель 3 каждого блока выпрямления 2 преобразует переменное напряжение вторичной обмотки трансформатора 1, при этом на выходе выпрямителя 3 формируется постоянное по величине напряжение пульсирующей формы. Под действием этого напряжения в цепи двигателя 5 протекает постоянный по направлению ток, имеющий пульсации, вызванные пульсирующим выпрямленным напряжением. В обмотках сглаживающего реактора 4 под действием выпрямленного напряжения возникают э.д.с. самоиндукции, замедляющая интенсивность нарастания выпрямленного тока и, соответственно, уменьшающая пульсации выпрямленного тока.At the same and different loads of the motors, the transformer 1 transmits an alternating voltage of the required level to the input of each rectification unit 2. The rectifier 3 of each rectification unit 2 converts the alternating voltage of the secondary winding of the transformer 1, and a pulsating voltage constant in magnitude is formed at the output of the rectifier 3. Under the influence of this voltage, a constant current flows in the motor circuit 5, having ripples caused by a pulsating rectified voltage. In the windings of the smoothing reactor 4 under the action of a rectified voltage, an emf occurs self-induction, slowing down the rate of increase of the rectified current and, accordingly, reducing the ripple of the rectified current.

Протекание выпрямленного тока через обмотки сглаживающего реактора каждого блока создает в них магнитный поток. При согласном включении обмоток сглаживающего реактора магнитный поток одной обмотки наводит в другой обмотке э.д.с. взаимоиндукции, которая препятствует изменению переменной составляющей выпрямленного тока. В общем случае в каждой из обмоток сглаживающего реактора создается э.д.с. E=E_L+E_M, которая обусловлена э.д.с. самоиндукции E_L и э.д.с. взаимоиндукции Е_M. Пренебрегая активным сопротивлением обмоток сглаживающего реактора, э.д.с. обмоток трансформатора равна:The flow of rectified current through the windings of the smoothing reactor of each block creates a magnetic flux in them. When the windings of the smoothing reactor are agreed on, the magnetic flux of one winding induces an emf in the other winding mutual induction, which prevents the change in the variable component of the rectified current. In the general case, an emf is created in each winding of the smoothing reactor. E = E _L + E _M , which is due to the emf self-induction E _L and emf mutual induction E _M. Neglecting the active resistance of the windings of the smoothing reactor, the emf transformer windings is equal to:

где I_d - выпрямленный токwhere I _d is the rectified current

L - индуктивность сглаживающего реактораL is the inductance of the smoothing reactor

М₁₂ - взаимоиндуктивность обмоток реактораM ₁₂ - the mutual inductance of the reactor windings

w - круговая частота пульсаций выпрямленного тока.w is the circular ripple frequency of the rectified current.

При согласном включении обмоток сглаживающего реактора в каждой из них наводится дополнительная э.д.с. взаимоиндукции Ем, которая еще больше замедляет интенсивность нарастания выпрямленного тока. За счет With the consonant inclusion of the windings of the smoothing reactor, an additional emf is induced in each of them. mutual induction Em, which further slows down the growth rate of the rectified current. Due

этого уменьшается переменная составляющая выпрямленного тока, что приводит к сглаживанию пульсаций в цепи выпрямительного блока. Сглаживание пульсаций выпрямленного тока приводит к уменьшению пульсаций магнитного потока двигателя, что снижает искрение на коллекторе.This decreases the AC component of the rectified current, which leads to smoothing ripple in the circuit of the rectifier unit. Smoothing the ripple of the rectified current reduces the ripple of the magnetic flux of the motor, which reduces sparking on the collector.

Эксплуатационные испытания заявляемого устройства, проведенные на электровозе однофазно-постоянного тока ВЛ65 в депо Белогорск Забайкальской ж.д. показали, что использование магнитосвязанных реакторов типа PC-78 в каждом блоке выпрямления приводит к уменьшению пульсаций при боксовании на 8,4-8,6% по сравнению с прототипом. Это вызвало улучшение состояния поверхности коллектора тягового двигателя за счет снижения искрения. За счет снижения пульсаций тока среднемесячный расход электроэнергии электровоза уменьшился в среднем на 3,1%.Operational tests of the inventive device, conducted on a single-phase direct current electric locomotive VL65 in the depot Belogorsk Zabaykalsky railway showed that the use of magnetically coupled reactors of the PC-78 type in each rectification unit leads to a reduction in ripple during boxing by 8.4-8.6% compared with the prototype. This caused an improvement in the surface condition of the traction motor manifold by reducing sparking. Due to the reduction of current ripples, the average monthly electric power consumption of an electric locomotive decreased by an average of 3.1%.

Источники информации:Information sources:

1. Н.Н.Широченко и др. Улучшение энергетики электровозов переменного тока. М.: Железнодорожный транспорт, 1988 г., №7, с.33-37.1. NN Shirochenko and others. Improving the energy of electric locomotives AC. M .: Railway transport, 1988, No. 7, p. 33-37.

2. Преобразователь однофазно-постоянного тока. Патент на изобретение №2291549. Авторы Кулинич Ю.М., Бобровников Я.Ю.2. Converter single-phase direct current. Patent for invention No. 2291549. Authors Kulinich Yu.M., Bobrovnikov Ya.Yu.

Claims

A single-phase direct current converter containing a multi-winding transformer, at least two rectification units, each of which includes a rectifier, a smoothing reactor and a DC motor connected in series, the primary winding of the transformer connected to the network, the secondary windings to the inputs of each rectification unit , the input of the smoothing reactor is connected to the "plus" of the rectifier, characterized in that in each rectification unit a similar smoothing reactor is additionally introduced, the input of which go connected to the "minus" of the rectifier, and the output to the DC motor.