SU752678A1 - Обратимый преобразователь переменного тока в посто нный - Google Patents

Description

1,

Изобретение относитс  к электротехнике и может найти применение в мощных устройствах преобразовани  энергии.

Известны- обратимые преобразователи с переменного тока в посто нный глубог КИМ ограничением аварийных токов при пробо х вентилей за счет реактанса намагничивани  трансформаторов.

Известен преобразователь, содержащий трехобмоточные трансформаторы, сетевые обмотки которых соединены последователь-° но, а от двух вентильных обмоток каждого трансформатора, сдвинутых по фазе относительно друг от друга на 30 эл. град., питаютс  два трехфазных выпр митель- , ных блока, включенных по пссто нному току последовательно или параллельно 1 и .2 .

. Такой преобразователь обеспечивает двенадцатифазньй режим выпр млени  или 20 инвертировани .

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению  вл етс  преобразователь, состо щий из параллельно соединенных по посто нному тс су трехфазных выпр мительных блоков, подключенных к двум трехфазным трансформаторам , каждый из которых содержит сетевую обмотку и вентильную, расщепленную на четное число секций, половина которых соединена в звезду, а половина - в треугольник Г3

Такой преобразователь имеет относительно низкую надежность из-за высокого уровн  аварийных токов и пониженный

коэффициент мощности иэ-эа низкой фазности выпр млени  и инвертировани . Целью данного изобретени   вл етс  повышение надежности и коэффициента мощнос-га.

Claims (3)

1. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в обратимом преобразователе переменного тока в посто нный, состо щем из параллельно соединенных по посто нному току трехфазных выпр мительных блоков, подключенных к двум трехфазным транзисторам, каждый из которых содержит сетевую обмотку и вентильную, рас37 щепленную начетное число секций, половина которых соединена в звезду, а друга  половина-в треугольник, сетевые обмотки каждого трансформатора соединены в разомкнутые зигзаги, причем концы сетевой обмотки одного трансформатора соединены с началами сетевой обмотки другого трансформатора, образу  трехфазную систему . . На фиг. 1. представлена электрическа  схема преобразовател ; на фиг. 2 - токи в вентил х и обм отках трансформатора дл  «нормального рабочего режима при мгн венной коммутации ( / О) построенные на основе уравнений св зи по I закону Киргофа дл  электрической цепи и по 1 закону Киргофа дл  магнитной цепи в пренебрежении намагничивающими токами обоих трансформаторов. Преобразователь состоит из двух двенадцатифазных преобразователей П и Т 1 , каждый из которых содержит трансформаторы 1 и 2 и два трехфазных выпр мительных блока 3, 4 и 5, 6, включенных параллельно. Сетевые обмотки трансформаторов 1 и 2 включены последовательно, а начала и концы результируво щей трехфазной системы обмоток выведены на переключающее устройство 7, обеспечивающее (дл  расширени  пределов регулировани  выпр мленного напр жени ) пересоединение со звезды на трехугольник и наоборот. По полюсам посто нного тока преобразователи П. и П соединенны пара .. лельно без использовани  уравнительных реакторов. Сетева  обмотка каждого из трансформаторов состоит из двух частей. Одна часть имеет число витков N идруга  часть - W1 Отличие обоих трансформаторов заключаетс  лшль в том, что в трансформаторе 1 части сетевой обмотки с числами витков и W- включены в ле вый встречный неравносторонний зигзаг, а в трансформаторе 2 - в правый встречный зигзаг. Соотнощение чисел обеих час тей сетевой обмотки W;( : W 6,078. Бл годар  этому обеспеч;шаетс  поворот фазных напр жений вентильных обмоток по отношению к фазным ЭДС трехфазной питающей системы АВС в трансформаторе 1 на -7,5 автрансфрматоре 2 на -Ь 7,5 т. е. сдвиг между напр жени ми соответствующих вентильных об моток трансформаторов 1 и 2 в 15. Соотношение между чисдамк витков вентилей обмоток, включенных соо ветственно в треугольник и в звезду, составл ет Wl iNWjVs, Благодар  выполне нию :.W 6,О78 . и имее 8 место двадцатичетырехфазный режим преобразовани . Преобразователь работает следующим образом. В рабочих режимах уравнительные токи между выпр мительными блоками 3 и двенадцатифазного преобразовател  П и выпр мительными блоками 5 и 6 преобразовател  П 2 « содержащие гармоники пор дка 6К, где К - целое число, ограничиваютс  за счет реактансов ощиновки соответствующих выпр мительных блоков и реактансов расщеплени  вентильных обмоток трансформаторов 1 и 2 или же , наконец, уравнительных реакторов. Последние на фиг. 1 не указаны. При полностью ограниченных уравнительных токах минимальное число .одновременно провод щих вентилей, при котором обеспечиваетс  равновесие н.с. на стержн х трансформаторов 1 и 2, равно дев ти (по два вентил  в трех выпр мительных блоках и три вентил  в одном из вьшр мительных блоков). В силу этого угол проводимости каждого из вентилей при мгновенной коммутации составл ет 360 , 9 /2У -135 (фиг.2). Коммутаци  тока в вентил х при которой провод т дес ть вентилей (в соответствии со сдвигом векторов напр жений соответствующих обмоток трансформаторов 1 и 2 в 15), происходит между выпр мительными блоками, принадлежащими , разным П, и П„ (двенадцатифаз- «ым преобразовател м, вход щим в состав предлагаемого двадцатичетырехфааного). ТТТЧОП . П- -ь П ...тт n. r j-rvr F-.-4 /-viryt nr В сипу жесткой св зи (равенству) токов сетевых обмоток трансформаторов 1 и 2 в процессе коммутации претерпевают изменени  токи всех вентилей и всех обмоток трансформаторов (фиг. 2) в соответствии сдвадцатью четырьм  устойчивыми состо ни ми проводимости по дев ть вентилей . Это означает, что коммутирующим реактансом; в отличие от известных преобразователей ,  вл етс  не одноцепный (частичный) реактанс каждого изтрансформаторов , а суммарный сквозной реактанс трансформаторов 1 и 2, который меньше одноцепного (частичного). Кроме того, нарастание тока каждого вентил  присходит пост.епенно ступен ми (в процессе двух смежных коммутаций, фиг. 2), сначала от О до 0,127, затем от 0,127 до 0,246. Приблизительно в два раза мень ики ток, который должен быть скоммутирован в процессе одной коммутации, и меньший коммутирующий реактанс приводит к существенному снижению угла коммутации и соответственно к повышению QipK неуправл емых вентил х Ц (и) . 2/3 3 в предлагаемом преобразователе по сравнению с известным преобразователем. Формирование первичного тока фазы А с двадцатью четырьм  ступен ми за период (ось 1), о твечаюшимк двадца- тичетырехфазному выпр млению, при /j 0 иллюстрирует построение, приведенное на фиг. 2. На ос х 2 и 3 приведены формы кривых токов |д||д и i ли А вентильных обмотсж одного КЗ трансформаторов, включенных соответственно в треугольник и в звезду и расположенных на одном и том же стержне, а также фазна  Э/ЗС питающей трехфазной системы и тока вентилей|д и|О(13 (ось 4), принадлежащие смежным плечам трехфазного выпр мител ного-, блока, подключенного к треугольнику При пробе вентил  в одном из вьшр мительных блоков, трансформтор, от которого питаетс  данный выпр мительный блок, закорачиваетс , реактивность намагничивари  другого трансфер матор а, последовательг ро включенного с аварийным, обеспечивает лубокое ограничение аварийного тока ( в р-5 раз больше, больше чем в известном рреобразователе 3), что обеспечивает зна дательное повышение надежнос-га. Кроме того, по сравнению-с известным преобразователем, за счет повышени  фаз йости вьшр млени , привод щето к улуч (цению гармонического состава в питающей сети и цепи посто нного тока улучшает-, с  коэффициент мощности, в частности. (1 преобразователю придаютс  свойства глубокого ограничени  аварийного тока. Возможной областью применени  предлагаемого преобразовател   вл ютс  мощные выпр мительные установки дл  электролитической промышлености, Л. частности с неуправл емыми вентил ми. При этом, помимо представленного на фиг. 1 расщеплени  вентильной обмотки на две части 7 786 {треугольник и звезда), возможнс р :сщепление и на любое четное число частей, половина из которых соединена в звезду, а половина в треугольник. Кроме того, вместо представленого на фиг. 1 выпр мител  (3 и 4, 5 и- 6) каждого из двенадцатифазных преобразователей П и П . могут быть включены не параллельно, а последовательно-рабочие свойства преобразовател , отраженные на фиг.2, при этом останутьс  неизменными. В таком варианте преобразователь может найти применение и в высоковольтных установках. Формула изобретени  Обратимый преобразователь переменного тока в посто нный, состо щий из параллельно соединенных .по посто нному .току трехфазных выпр мительных блоков, подключенных к двум трехфазным трансформаторам, каждый из которых содержит сетевую обмотку и вентильную, расщепленную на четное число секций, половина которых соединена в звезду, а лруга  половина в треугольник, отли.чающи йс  тем, что, с целью повышени  надежности и коэффициента мощности, сетевые i обмотки каждого трансформатора соединены .. в разомкнутые зигзаги, причем концы сетевой обмотки одного трансформатора соединет(ы с началами сетевой обмотки другого .трансформатора, образу  трехфазную систему. Источник информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США КЬ2899628, кл. 32127 , 1959. .
2. 2.Авторское свидетельство СССР Нз528672, кд. Н 02 М 7/08.
3. 3.Фишлер Я.Л., Урманов Р.Н. Преобазовательные трансформаторы. М.,Энери , 1974, стр.105.