Устройство для выпрямления и инвертирования трехфазного переменного тока

 

СССР

Х 57985

Класс 21 сР, 12„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюро изобретений Госплана при СНК СССР

В,ECOtc! „"È,1, -> "ËÉÃHÎ

Я. М. Червоненкис.

Устройство для выпрямлении и инвертирования трехфазного переменного тока.

Заявлено 3 июня 1939 года в НКЭП за № 24722.

Опубликовано 30 сентября 1940 года.

Общим недостатком шестифазных схем вы пря мления электрического тока является значительное содержание высших гармоник как в выпрямленном напряжении, так и в первичном токе. Устранение или компенсация этих гармоник в шестифазной схеме требует дополнительных затрат и в ряде схем связано с уменьшением гибкости эксплоатации. Поэтому в литературе рекомендуется применять при выпрямлении больших мощностей, преимущественно, двенадцатифазные схемы.

Предметом настоящего авторского свидетельства является устройство для выпрямления и инвертирования трехфазного переменного тока, которое обладает рядом преимуществ п еред известными схемами выпрямления, обусловленных оригинальной схемой выключения вторичных обмоток питающего трансформатора и выпрямителей.

Сущность изобретения поясняется прилагаемым чертежом, изображающим принципиальную электрическую схему устройства, и заключается в следующем. Первичная обмотка 1 зыпрямительного (питающего) трансформатора может быть соединена либо в звезду либо в треугольник; на вторичной стороне трансформатор имеет две трехфазные обмотки 2 и 8 половинной мощности, из которых одна соединена в звезду, вторая— в треугольник (возможно также соединение второй обмотки в зигзаг или любое другое соединение, обеспечивающее фазовый сдвиг на 30 ).

Каждая из вгоричных обмоток соединена с выпрямляющими вентилями 4 по принципу трехфазной схемы

Гретца и дает, следовательно, выпрямленное напряжение шестифазной волнистости. Выпрямленные напряжения каждой обмотки, сдвинутые по фазе одно против другого на 30, включены последовательно (B кас кад); результирующее нап ря жение постоянного тока в два раза превосходит выпрямленное напряжение каждой обмотки и имеет, благодаря упомянутому сдвигу фаз, волнистость, соответствующую двенадцатифазному режиму. Содержание высших гармоник в первичном токе также соответствует двенадцатифазному режиму.

Предлагаемая схема предназначается для преобразования средних и больших мощностей при высоких и сверхвысоких напряжениях и, в особенности, для целей передачи энергии выпрямленным током высокого напряжения, По сравнению с известными двенадцатифазными схемами выпрямления предлагаемая схема, согласно указанию автора, обладает следующими преимуществами.

1. Простота конструкции: в то время, как существующие схемы являются либо комбинацией из двух конструктивно раздельных трансформ кторов, либо требуют разделения в оричной обмотки на 18 — 24 ветвей, расположенных на различных сердечниках и соединенных весьма сложным образом, в предлагаемой схеме требуется только один трансформатор с двумя трехфазны ми вторичными обмотками, соединенными по стандартной схеме.

2. Хорошее использование типовой мощности трансформатора: существующие схемы требуют, из-за плохого использования активных материалов, увеличения типовой мощности трансформатора на 27 — 60% против мощности выпрямленного тока, предлагаемая же схема требует увеличения типовой мощности трансформатора только на 3%.

3. Отсутствие специальных отсасывающих трансформаторов или дросселей, требуемых для большинства существующих двенадцатифазных схем.

4. Отсутствие резкого возрастания напряжения при приближении к холостому ходу, достигающего в существующих схемах 10 — 24%.

5. Малое обратное напряжение на выпрямляющих вентилях; обратное напряжение, примерно, в четыре раза меньше, чем в других двенадцатифазных схемах. Даже по сравнению с трехфазной схемой Гретца достигается сокращение обратного напряжения в два раза. При низких напряжениях это преимущество несущественно, при высоких же и сверхвысоких напряжениях оно имеет решающее значение, так как позволяет получить от одного и того же выпрямителя в два-четыре раза более высокое напряжение.

По сравнению со схемами последовательного включения фаз вторичной обмотки трансформатора, подобными схеме, описанной в авторском свидетельстве № 12817, предлагаемая схема каскадного включения двух раздельных вторичных обмоток трансформатора имеет следующие преимущества: она обеспечивает более выгодное сложение напряжений, дает меньшую волнистость выпрямленного напряжения и первичного тока, требует меньшего количества вентилей, дает меньшее обратное напряжение и повышенное использование трансформатора и т. д.

Недостатки и ограничения предлагаемой схемы следующие:

1. Суммарное падение в дуге в четыре раза превосходит падение вдуге одного вентиля. Это обстоятельство говорит против применения схемы при низких напряжениях; при высоких и сверхвысоких напряжениях оно несущественно.

2. Исключена возможность применения ртутных выпрямителей с несколькими аноаами в одном сосуде.

При напряжениях порядка 15 — 20 1 Ч и выше это обстоятельство также несущественно, так как для подобных напряжений всегда применяются одноанодные вентили.

Предмет изобретения.

Устройство для выпрямления и инвертирования трехфазного переменного тока с двенадцатью однофазными выпрямителями и с питающим трансформатором, имеющим две вторичные обмотки, отличающееся тем, что указанные обмотки, соединенные соответственно на звезду и треугольник, приключены к средним. точкам последовательно соединенных между собой двух групп выпрямителей, каждая из которых состоит из. трех параллельно соединенных пар выпрямителей.

E авторскому свидетельству Ж 57985

Госпланнздат

Отв. редактор П, В. Никитин Техред А. И. Лрош

Тнп.,Сов. печ.", N 39262. Цена 40 коп. Зак. М 8205 — 575