Patent RU-2687047-C1 (RU)
Title: Компенсированный преобразователь переменного напряжения в постоянное
Inventor: KHOKHLOV YURIJ IVANOVICH
IPC: H02M7/06
Filed: 2018-06-25
Granted: 2019-05-07
Abstract: Изобретение относится к технике преобразования электрической энергии переменного тока в энергию постоянного тока с помощью вентильных преобразователей с повышенными энергетическими показателями и может быть использовано для электроснабжения потребителей электрической энергии постоянного тока, в частности, железнодорожного и городского электрического транспорта на тяговых подстанциях постоянного тока. Решаемая задача - создание компенсированного преобразователя с высокими энергетическими показателями, одновременно решающего проблемы нормализации качественных показателей электрической энергии в питающей сети и компенсации реактивной мощности холостого хода силового трансформатора в режимах отсутствия токовой нагрузки в цепи постоянного тока. Для этого в компенсированном преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем силовой трансформатор с одной трехфазной сетевой и двумя трехфазными вентильными обмотками, одна из которых соединена в звезду, а другая - в сдвигающий вторичные фазные напряжения на ±30 эл. град. треугольник, два выпрямительных моста, выходы постоянного тока которых соединены с выходными выводами, и компенсирующее устройство, включающее трехфазную конденсаторную батарею и трехфазный реактор, магнитопровод которого разделен на две части, на первую из которых уложена соединенная в разомкнутую звезду и включенная пофазно между одной вентильной обмоткой силового трансформатора и входом первого выпрямительного моста первая трехфазная обмотка реактора и соединенная в сдвигающий входные токи первого выпрямительного моста на ± 30 эл. град. треугольник вторая трехфазная обмотка реактора, а на вторую - соединенная в разомкнутую звезду и включенная пофазно между другой вентильной обмоткой силового трансформатора и входом второго выпрямительного моста третья трехфазная обмотка реактора и соединенная в звезду и включенная согласно последовательно со второй обмоткой реактора четвертая обмотка реактора, и к точкам соединения второй и четвертой обмоток подключена трехфазная конденсаторная батарея, первая и третья обмотки выполнены с равным числом витков, а вторая обмотка выполнена с числом витков   большим, чем четвертая обмотка, на входе сетевой обмотки силового трансформатора включены трехфазные моногармонические резонансные фильтры одиннадцатой k=11 и тринадцатой k=13 гармоник в виде последовательно включенных в каждой фазе реактора и конденсаторной батареи, причем их параметры в номинальном режиме работы преобразователя выбраны только из условий фильтрации соответственно одиннадцатой и тринадцатой гармоник сетевого тока, отвечающих минимальной установленной мощности образующих фильтры резонансных цепей в соответствии со следующими соотношениями: 
     
       
     
     где k=11 или 13; U - действующее значение фазного напряжения на сетевой обмотке трансформатора; I (k)  - действующее значение соответственно одиннадцатой или тринадцатой гармоник сетевого тока в номинальном режиме работы компенсированного преобразователя, работающего без входных фильтров (устанавливается либо расчетным, либо экспериментальным путем); ω - круговая частота напряжения питающей сети. Первый и второй выпрямительные мосты по отношению к нагрузке соединены либо последовательно, либо параллельно. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.