SU1020942A1 - Компенсированный преобразователь переменного напр жени в посто нное - Google Patents

Description

фазной первичной обмотки подключены к питающей сети.

Б. Преобразователь по п.1, о тличающийс  тем, что некомпенсированные выпр мительные мосты выполнены на управл емых, акрмпенсйрованные выпр мительные мосты на неуправл емых вентил х.

7. Преобразователь по п.1, отличающий тем, что все выпр мительные мосты выполнены на К прайл емых вентил х.

Изобретение относитс  к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в тех област х народного хоз йства, где требуетс  преобразование переменного напр жени  в плавно регулируемое посто нное с высоким коэффициентом мощности , в частности на железнодорожном транспорте, в электроприводе и др. Известен некомпенсированный двенадцатифазный выпр митель, содержащий трансформатор с одной сетевой обмоткой и двум  .вентильными обмотками , перва  из которых соединена в звезду, а втора  - в треугольник. К каждой вентильной обмотке подключен выпр мительный мост. Выпр мител ные мосты по выходу могут соедин ть с  либо параллельно, либо последователь но Cl.. . Данный выпр митель, как и любой некомпенсированный, имеет достаточно низкий дл  мощных преобразователей коэффициент мощности. При использовании плавного вентильного регулировани  напр жени  коэффициент мощности снижаетс  практически пропорционально глубине регулировани . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  преобразователь переменного напр жени  в посто нное/ goдержащий трехстержневой трансформатор с расположенными на его стержн х трехфазной первичной, подключен ной к сети, и двум  трехфазными вторичными обмотками, к каждой из которых подключен вьтр мительный мост и два компенсирующих устройств каждое из которых состоит из трехфазного реактора и конденсаторной батареи, причем трехфазный реактор включает две трехфазные обмотки, од на из которых соединена в пр мой зи заг и подключена началами к соответ ствующим анодам вентилей анодной гр пы одного из выпр мительных мостов, друга  - соединена в обратный зигз и подключена концами к соответствую щим катодам вентилей катодной групп этого же моста, одна из нулевых точек зигзагов образует один из выход ных выводов, а конденсаторна  батаре  разделена на две группы, одна и которых включена в анодную, друга  в катодную группы вьшр митёльного MocTaf21. Известное устройство обладает высокой эффективностью использовани  компенсирующих устройств, работающих на двойной частоте, и высоким коэффициентом мощности, однако недостатки ее заключаютс  в том, что эти положительные качества про вл ютс  в пол ой мере лишь в/неуправл емом ре1жиме работы преобразовател . При реЬулировании же напр жени  тиристорами выпр мительных мостов коэффициЬнт мощности снижаетс  практически пропорционально глубине регулировани , снижаетс  и эффективность использовани  компенсирующих устройств. Цель изобретени  - обеспечение высокого коэффициента мощности преобразовател  и ,сох анение высокой эффективности исхгользовани  компенсирующих устройств при любой глубине плавного регулировани  выпр мленного напр жени Поставленна  цель достигаетс  тем, что в компенсированном преобразователе переменного напр жени  в посто нное , содержащем трехстержневой трансформатор с расположенными на его стержн х трехфазной первичной, подключенной к питающей сети,.и двум  трехфазными вторичньми обмотками, к каждой из которых подключен выпр мительный мост, и два компенсирующих устройства , каждое из которых состоит из трехфазного реактора и конденсаторной батареи, причем трехфазный реактор включает две трехфазные обмотки , одна из которых соединена в : пр мой зигзаг и подключена началами к соответствующим анодам вентилей анодной группы одного из выпр мительных мостов, друга  соединена в обратный зигзаг и подключена концгми к соответствующим катодам .вентилей катодной группы этого же моста, одна из нулевых точек зигзагов образует один из выходных выводов, а конденсаторна  батаре  разделена на две (группы, одна из которых включена в анодную, друга  - -в ка-кодную группы вьйр  мительного моста, трансформатор снабжен дополнительной,подключенной к питающей сети трехфазной первичной обмоткой, его магннтопровод разделен на две части, на каждой из которых расположены одна первична  и одна ;выполненна  в каждой фазе с отиай кой и соединенна  в звезду вто 1Чна  обмотки, и дополнительно введены два соединенных по выходу последовательно некомпенсированных, выпр  мительных моста, вход каждого из ко торых подключён к отпайкам соответствующей вторичной обмотки трансфор матора, общий вывод анодной группы одного некомпенсированного моста подключен к второй нулевой точке зигзага обмоток реактора, одного компенсирующего устройства, а общий вывод катодной группы другого нексмпенсированного моста подключен к второй нулевой точке зигзага обмо ток реактора другого компенсирующег устройстйа. Кроме того, магнитопройод трансформатора может быть выполнен в ви де единого трехстержневого магнитопровода , разделенного перпердикул рнр к стержн м магнитньам шунтом на первую и вторую части, либо в в де двух отдельных трехстержневых |магнитопроводов. Перва  трехфазна  первична  обмо ка соедин етс  в звезду, а втора  така  же обмотка - в треугольник, причем обе обмотки по отношению к питающей сети включены параллельно. Первичные обмотки могут быть сое динены и последовательно. При этом втора  трехфазна  первична  обмотка соедин етс  в треугольник, к вер1шн которого подключаютс  фазные обмотк первой трехфазной первичной обмотки свободные выводы которой подключены к питающей, сети. Выпр мительные мосты либо все выполнены на управл емых вентил гх, либо .на управл емых вентил х выполнены только некомпенсированные мосты , а компенсированные - на неуправл емьлх вентил х. По отношению к нагрузке выпр мительные мосты сое да1нены либо все последовательно, либо последовательно - параллельно, причем параллельное соединение обраэуют ТОЛЬКО некомпенсированные или.только компенсированные мосты и образованные таким образом соединени  включаютс  последовательно. На чертеже представлена принципи альна  схема одного иэ вариантов компенсированного (йесимметричного ) преобразовател  переменного напр жени : в посто нное. Преобразователь состоит из. преобразовательного тр«1исформатора 1 с магнитопроводом, выполненным из двух частей с двум  последовательно соединенными первичными и двум  вто ричными обмоткгши, двух компенсированных выпр мительных мостов 2 и 3 с компенсируюищми устройствами 4 и 5 и двух некомпенсированных выпр мительных мостов 6 и 7. Все вьшр мительные мосты соединены последовательно . При работе, компенсированного несимметричного Преобразовател  компенсирующие устройства 4 и 5, напр жени  на конденсаторах которых измен ютс  с двойной частотой, обеспечивают искусственную коммутацию вентилей выпр мительных мостов 2 и 3. Выпр мительные мосты 2 и 3, напр жение которых либо вообще не регулируетс ,; либо регулируетс  в узком диапазоне , используютс  дл  компенсации реактивной мощности преобразовател . Выпр мл нное напр жение преобразовател  плавно регулируетс  выпр мительными мостами б и 7, которые в процессе регулировани  переход т из. выпр мительного в инверторный режим работы . Благодар  этому обеспечиваетс  диапазон регулировани  выпр мленного напр жени , соответствующий практически двойной величине выпр мленного , напр жени  мостов 6 и 7, имеет место малое потребление реактивной мощности зтими мостами и осуществл етс  эффективна  компенсаци  реактивной мощности мостами 2 и 3, не снижающа с  при регулировании напр жени . Глубина регулировани  повышаетс  с увеличением напр жений на отпайках от вентильных обмоток трансформатора 1 .. . Технико-экономический эффект от использовани  предлагаемого изобретени  состоит в том, что обеспечиваетс  высокий коэффициент мощности при любой глубине плавного регулировани  выпр мленного напр жени ,. сохран етс  высока  эффективность использовани  компенсирующих устройств при глубоком и плавном регули- ровании напр жени , Крс ле того, благодар  соединению обеих вентильйых обмоток в звезду, что при сохранении фазности преобразовател  удалось получить за счет различных схем оое|динени  сетевых обмоток и магнитопровода , выполненного, из двух частей, обеспечиваетс  любой диапазон плавного регулировани  выпр мленного напр жени  некомпенсированными мостами путем соответствующего выбораположени  отпаек от вентильных обмоток . ; У существующих двенадцатифазных преобразователей одна из вентильных обмо.ток трансформатора соединена в треугольник. В этом случае напр жение отпаек, меньшее половины фазного напр жени , получить нельз , а следовательно, и получить малый диапазон регулировани  напр жени  HeKOMneHCHpoBaHHjMH мостами с использованием их инвертного режима работы, обеспечивающего повышение коэффициен:та мощности, также нельз .

Claims (7)

1. КОМПЕНСИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ, содержащийтрехстержневой трансформатор с расположенными на его стержнях трехфазной первичной, подключенной к питающей сети, и двумя трехфазными вторичными обмотками, к каждой из которых подключен выпрямитель ный мост, й два компенсирующих устройства, состоящее каждое изтрехфазного реактора и конденсаторной батареи, Причем трехфазный реактор включает две трехфаэные обмотки, одна из Которыхсоединенав прямой зигзаг .иподключена началами й соответствую— щим анодам вентилей анодной группы одного из выпрямительных мостов, другая соединена в обратный зигзаг и . подключена концами к соответствующим катодам вентилей катодной группы этого же моста, одна из нулевых точек эигз.агов образует один из выходных .выводов, а Конденсаторная батарея разделена на две группы, одна из которых включенав анодную, другая - в катод• ную группы выпрямй,*н|дьного моста, о т· ,л и чаю щи й с тем, что с целью обеспечения высокого коэффициента мощности при увеличений диапазона регулирования выходного напряжения, трансформатор снабжен дополнительной, (Подключенной к питающей сети трехфазной первичной.обмоткой, его магнитопровод разделен на. две части, на каждой из которых расположены одна : первичная и одна выполненная в каждой фазе с отпайкой и соединенная в звезду вторичная обмотки, и дополнитепьно введены два соединенных по выходу последовательно, некомпенсированных _ч выпрямительных моста, вход каждого из которых подключен к отпайкам соответствующей вторичной обмотки трансформатора, общий вывод анодной группы одного некомпенсированного моста подключен к второй нулевой точке зигзага обмоток реактора одного компенсирующего устройства, а общий вывод катодной группы другого некомпенсированного моста подключен к вто- Д рой нулевой точке зигзага обмоток $ реактора другого компенсирующего уст-|. ройства.

2* Преобразователь но п.1, о т л чаю щи й с я тем, что трансформатор выполнен с единым трехстержневым * магнитопроводам, разделенным перпен- 2 ~ дикулярно к стержням магнитным шунтоьк— на две части. f

3. Преобразователь по п.1, о т-~ И ли ч а ю щи й с я тем, что первая | и вторая части магнитопровода трансформатора выполнены в виде двух

J отдельных трехстержневых магнитопроводов.

4. Преобразователь пО п.1, о τη и ч а ю щ ий с я тем. Что первая трехфазная первичная обмотка сое,динена в звезду, а вторая трехфазная первичная обмотка - в треуголь ник, примем по отношению к питающей . сети первичные обмотки включены параллельно.

ГС

5. Преобразователь по п.1, о τη и чающийся тем, что вторая трехфаэная первичная обмотка соединена в треугольник, К вершинам 'которого подключены фазные обмотки первой трехфаэной первичной обмотки причем свободные выводы первой <трех1020942 фазной первичной обмотки подключены к питающей сети.

б.

Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что некомпенсированные выпрямительные мосты выполнены на управляемых, а крмпен|сированные выпрямительные мосты 'на неуправляемых вентилях.

7. Преобразователь по п.1, отличающий с я тем, что все выпрямительные мосты выполнены на управляемых вентилях.