SU528672A1

SU528672A1 - Twelve Phase AC to DC Converter

Info

Publication number: SU528672A1
Application number: SU1898635A
Authority: SU
Inventors: Юрий Самойлович Крайчик; Андрей Владимирович Поссе
Original assignee: Научно-Исследовательский Институт Постоянного Тока
Priority date: 1973-04-02
Filing date: 1973-04-02
Publication date: 1976-09-15

Description

1one

Изобретение относитс к преобразовательной технике и может быть иснользовано в случа х выпр млени илн инвертировани электрического тока, в частности на передачах и вставках посто нного тока.The invention relates to a converter technique and can be used in the case of rectifying or inverting an electrical current, in particular, in transmissions and inserts of direct current.

Широко распространены двенадцатифазные преобразователи, состо щие из двух трехфазных вентильных мостов и трансформаторов, подвод ш,их к зтим мостам переменные напр жени , сдвинутые но фазе на ЗО.Twelve-phase converters, consisting of two three-phase valve bridges and transformers, are widely distributed, and their voltages, alternating voltages shifted to these bridges, are shifted from one phase to another.

Известны преобразователи, в которых трансформаторы имеют последовательное соединение первичных обмоток 1. Однако в нормальных установившихс режимах на оборудование этнх преобразователей воздействуют значительные напр жени . Это объ сн етс тем, что в соответствии с очередностью зал игани вентилей трансформаторы с последовательно соединенными первичными обмотками неодновременно участвуют в коммутаци х . В результате напр жение на первичных обмотках трансформатора, св занного с мостом , в котором коммутаци в данный момент не происходит, может достигнуть полного напр жени сети, вызвав соответствующие новышени напр жени на вторичных обмотках и вентнл х 2.Converters are known in which the transformers are connected in series with the primary windings 1. However, in normal established modes, the equipment of these converters is subject to considerable voltages. This is due to the fact that in accordance with the sequence of the hall of the igany of valves, transformers with series-connected primary windings participate in switching at the same time. As a result, the voltage on the primary windings of a transformer connected to the bridge, in which switching does not occur at the moment, can reach the full voltage of the network, causing a corresponding increase in voltage on the secondary windings and vent x 2.

Прототипом изобретени вл етс двенадцатифазный преобразователь переменного тока в посто пный, содержащий два трехфазных вентильных моста и два трехобмоточных трансформатора с трехфазными первичными, вторичными и третичнымн обмотками, причем первичные обмотки обоих трансформаторов соединены между собой пocv eдoвaтeльнo в каждой фазе, а одноименные выводы третичных обмоток св заны через дроссели, обмотки которых имеют среднюю точку 3.The prototype of the invention is a twelve-phase AC-to-DC converter containing two three-phase valve bridges and two three-winding transformers with three-phase primary, secondary and tertiary windings, the primary windings of both transformers interconnecting each other in each phase, and the same terminals of each transformer are interconnected in each phase, and the same terminals in each phase, each tertiary in each phase, and the third terminals in each phase and each third transformer are connected to each other in each phase, and the same terminals of the third voltages are connected to each other in each phase, and the same terminals of the third voltages are connected to each other and each third transformer is connected to one another. Zana through chokes, the windings of which have a midpoint 3.

Предлагаемый преобразователь отличаетс от известных тем, что к концам полуобмоток каждого дроссел подсоединены концы цепочки , образованной двум конденсаторами, обща точка которой подключена к соответствующей по фазе третичной обмотке одного из трансформаторов, а обща точка полуобмоток дроссел - к соответствующей по фазе третичной обмотке другого трансформатора, причем кажда из цепочек, образованных полуобмоткой дроссел и одним из конденсаторов , настроена в резонанс на гармонику пор дка 6/(±1, где К - нечетное число.The proposed converter differs from those known in that the ends of the semi-windings of each throttle are connected to the ends of a chain formed by two capacitors, the common point of which is connected to the corresponding out of phase tertiary winding of one of the transformers, and the common point of the half-windings of the throttle to the corresponding out of phase tertiary winding of another transformer, and each of the chains formed by the throttle half winding and one of the capacitors is tuned to a harmonic of the order of 6 / (± 1, where K is an odd number.

Такое выполнение преобразовател позвол ет повысить наделчность его работы, так как выравниваетс распределение напр л ений между последовательно соединенными обмотками трансформаторов и напр л ени , воздействующие на оборудование, снижаютс .Such an embodiment of the converter makes it possible to increase the endowment of its operation, since the distribution of the voltages between the series-connected windings of the transformers and the voltages affecting the equipment is reduced.

На чертеже дана схема описываемого преобразовател .The drawing is a diagram of the described Converter.

Тр а II сфо р м а тор ы пр ео б р а зо п а тс.ч и м еют лерв чные обмотка 1, coe;i,iinenHi)ie пос.чедоваге .чьно, 15гор 1Ч)1ыс «бмотки 2, лидключеши ю к вентильным мостам, и третичные обмотки 3, между выводами которых включены ценочки из конденеаторов 4 и дросселей 5. В каждой фазе может быть по одной или несколько таких ценочек. На стороне посто нного тока вентильные мосты могут быть соединены между собой либо последовательно, либо параллельно через уравнительный реактор, либо же быть включенными в иные электрические цепи с одинаковыми услови ми работы в установившихс режимах.Tr a II p a rm a tory of a pr eo b rac a p a ts.ch and m erechny winding 1, coe; i, iinenHi) ie village chedon.chno, 15gr 1H) 1s "winding 2, lidkneesheshi to the valve bridges, and the tertiary windings 3, between the conclusions of which are included the little points from the condensers 4 and the chokes 5. In each phase there can be one or several such chains. On the DC side, valve bridges can be interconnected either in series or in parallel through an equalization reactor, or else be connected to other electrical circuits with the same operating conditions in established modes.

Устройство работает следуюгцим образом. The device works in the following way.

Во всех установившихс режимах через вторичные обмотки 2 трансформаторов протекают токи, содержащие гармоники пор дка 6/С±1, где К, - целое число. Такой же гармонический состав имеют создаваемые ими м.д.с. и магнитные потоки в сердечниках, а также э.д.с. в первичных 1 и третичных 3 обмотках. В контурах, образуемых иервичными обмотками обоих трансформаторов, гармоники э.д.с., отвечаюш,ие нечетным значени м К и называемые гармониками шестифазиого режима, взаимно уравновешиваютс . Гармоники же э.д.с., отвечаюш,ие четным значени м Л и называемые гармониками двенадцатифазного , складываютс и вызывают токи, протекаюгцие через первичные обмотки обоих трансформаторов и питаюш,ую сеть. В контурах , образуемых третичными обмотками обоих трансформаторов, взаимно уравновешиваютс гармоники э.д.с. двенадцатифазного режима и складываютс гармоники э.д.с. шестифазпого режима. Последние вызывают токи , которые протекают через третичные обмотки обоих трансформаторов и цеиочки 4, 5.In all established modes, currents flowing through the secondary windings of the 2 transformers contain harmonics on the order of 6 / C ± 1, where K is an integer. The same harmonic composition is created by them. and magnetic fluxes in the cores, as well as emf. in primary 1 and tertiary 3 windings. In the circuits formed by the primary windings of both transformers, the harmonics of the emf respond to even odd values of K and are called harmonics of the six-phase mode, mutually balanced. The harmonics, however, of the emf, which correspond to even L values and are called twelve-phase harmonics, add up and induce currents that flow through the primary windings of both transformers and supply the mains. In the circuits formed by the tertiary windings of both transformers, harmonics emf are mutually balanced. twelve-phase mode and add up of harmonics emf six-phase mode. The latter cause currents that flow through the tertiary windings of both transformers and circuit 4, 5.

Таким образом, равновесие м.д.с. в сердечииках трансформаторов обеспечиваетс на гармониках двенадцатифазного режима токами иервичной и вторичной обмоток, а на гармониках шестифазного режима токами вторичной и третичной обмоток.Thus, the balance ppm in transformer cores, it is provided on the harmonics of the twelve-phase mode by currents of the primary and secondary windings, and on the harmonics of the six-phase mode by the currents of the secondary and tertiary windings.

При необходимости улучшени формы тока в питаюш,ей сети параллельно третичным обмоткам могут быть включены цепочки из конденсаторов и реакторов, настроенные на гармоники двенадцатифазиого режима (на чертеже не ноказаны). Тогда в первичных обмотках и питаюшей сети протекает практически синусоидальный ток. Цепочки, включенные параллельно третичным обмоткам, нокрывают чать реактивной мош,ности преобразовател . If it is necessary to improve the shape of the current in the power supply, with its networks parallel to the tertiary windings, chains of capacitors and reactors may be included that are tuned to the harmonics of the twelve-phase mode (not shown in the drawing). Then almost sinusoidal current flows in the primary windings and the power supply network. Chains connected in parallel with the tertiary windings, but cover the reactive power of the converter.

Благодар наличию емкостно-индуктивных цепочек между третичными обмотками трансформаторов в предлагаемом преобразователеDue to the presence of capacitive-inductive chains between the tertiary windings of transformers in the proposed converter

норма.тьи1з1е установившиес режимы мостов могут поддерживатьс примерно такими же, как в дву.хмостовом двенадцати4 азном преобразователе с независимым питаиием каждого моста. Амплитуды напр жени , воздейетвуюHu-ie на оборудование предлагаемого преобразовател в этих режимах, тоже будут как при независимом питании каждого моста, т. е. значительно ниже, чем в известных двенадцатифазных преобразовател х с последовательным питанием.The established bridge modes can be maintained approximately the same as in a two-way twelve-way converter with independent power supply for each bridge. The voltage amplitudes affecting the Hu-ie on the equipment of the proposed converter in these modes will also be the same as with independent power supply of each bridge, i.e., much lower than in the well-known twelve-phase converters with series power.

Вместе с тем емкостно-индуктивные цепочки , включенные между третичными обмотками , не оказывают сильного вли ни на аварийные процессы, поскольку частоты основных составл югцих тока и напр жени в этих процессах достаточно далеки от частот настройки указанных цепочек. Поэтому преимущества преобразователей е последовательным питанием, заключающиес в ограничении аварийных токов, практически полностью сохран ютс у предлагаемого преобразовател .At the same time, capacitive-inductive circuits connected between the tertiary windings do not have a strong influence on emergency processes, since the frequencies of the main currents and voltages in these processes are rather far from the tuning frequencies of these chains. Therefore, the advantages of converters with sequential power, consisting in limiting emergency currents, are almost completely retained by the proposed converter.

Форм у ;i а и 3 о б ) е Т е н и Form y; i a and 3 o b) e T e N i

Двенадцатифазный преобразователь переменного тока в посто нный, содержащий два трехфазных вентильных люста и два трехобмоточных трансформатора с трехфазными первичными , вторичными и третичными обмотками, причем первичные обмотки обоих трансформаторов соедипены между собой последовательно в каждой фазе, а одноименные выводы третичных обмоток св заны через дроссели, обмотки которых имеют средню О точку, отличающийс тем, что, с целью повыщени надежности , к концам полуобмоток каждого дроссел подсоединены концы ценочки, образованной двум конденсаторами, обща точка которой нодключена к соответствующей по фазе третичной обмотке одного Из трансформаторов , а обща точка полуобмоток дроссел - к соответствующей по фазе третичной обмотке другого трансформатора, причем кажда из цепочек, образованных полуобмоткой дроссел и одним из конденсаторов, настроена в резонанс на гармонику пор дка бК+1, где К. - нечетное число.A twelve-phase AC-DC converter containing two three-phase valve lusters and two three-winding transformers with three-phase primary, secondary and tertiary windings, the primary windings of both transformers being connected in series with each other in each phase, and the tertiary windings of the same name are connected through chokes, windings which have an average O point, characterized in that, in order to increase reliability, the ends of the cenochone are connected to the ends of the semi-windings of each throttle, oh two capacitors, the total point of which is connected to the corresponding tertiary winding of one of the transformers, and the common point of the throttle half windings to the corresponding tertiary winding of the other transformer, and each of the chains formed by the throttle winding and one of the capacitors is tuned to harmonic is on the order of bK + 1, where K. is an odd number.

Источники ипформации, прин тые во внимание при экспертизе:Sources of information taken into account during the examination:

1.Авт. св. N° 114549.1.Avt. St. N ° 114549.

2.Стать Ю. А. Казачкова и др. «Извести НИИПТ, 1971, сб. 17, стр. 60.2. Become Yu. A. Kazachkova et al. “Lime NIIPT, 1971, coll. 17, p. 60.

3.Патент США N° 2899628, кл. 321-27, 1959.3. US patent N ° 2899628, cl. 321-27, 1959.