ТРЕХФАЗНЫЙ ЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
THREE-PHASE HIGH-VOLTAGE FREQUENCY CONVERTER

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в мощном электроприводе. Широко известный преобразователь подобного типа /1/ содержит в каждой фазе последовательно соединенные преобразовательные блоки, которые соединены входами с трехфазными группами вентильных обмоток трансформатора, а выходы цепи трех групп блоков, соединены звездой. Имеется также специальный трансформатор предзаряда с токоограничивающим резистором. Недостаток такого устройства состоит в сложной схеме соединения.
Наиболее близким по сути является трехфазный частотный преобразователь /2/ высокого напряжения, содержащий в каждой фазе последовательно соединенные преобразовательные блоки, которые соединены входами с трехфазными группами вентильных обмоток трансформатора, имеющими между собой фазовый сдвиг векторов напряжения, а выходы цепи трех групп блоков, соединены звездой и подключены к двигателю, сетевая обмотка трансформатора подключена к выключателю, а обмотка предзаряда через конденсатор подключена к выключателю сети среднего напряжения. Недостаток устройства состоит в относительно низком К.П.Д., обусловленном потреблением реактивной мощности из сети.
Техническим результатом предложения является повышение К.П.Д.
Технический результат достигается за счет того, что преобразователь снабжен короткозамыкателем среднего напряжения, подключенным к общей точке конденсаторов и обмоток предзаряда.
Дополнительно последовательно с короткозамыкателем включена батарея конденсаторов.
На чертеже фиг. 1 и 2 представлена схема преобразователя. Обозначено: 1 - первичная обмотка трансформатора, 2, 3, 4 - группы трехфазных вторичных, вентильных обмоток трансформатора, 5 -- его сеть (высокая), 6 - обмотка предзаряда, 7 - выключатель среднего напряжения, 8 - высоковольтный выключатель, 9 - преобразовательные блоки (см. схема /2/), 10 - короткозамыкатель, 11 - токоограничивающие конденсаторы. По выходу цепи блоков 9 составляют выходные фазы (А, В, С), соединенные в звезду и подключенные к нагрузке 12 (двигателю). На фиг. 2 последовательно с короткозамыкателем 10 установлена батарея шунтовых конденсаторов 13.
Частотный преобразователь работает следующим образом. Переменное высокое напряжение сети понижается до более низкого обмотками 2-5 (уровень 1кВ), выпрямляется и преобразуется в переменное напряжение другой частоты и величины. Фазовый сдвиг напряжений обмоток 2-4 трансформатора обеспечивает в первичной обмотке 1 многоступенчатый ток по форме близкий к синусоидальному. К двигателю 12 подводится суммарное напряжение блоков 9, которое регулируется по частоте и амплитуде методом широтно-импульсной модуляции. Начальный запуск преобразователя производят в таком порядке. Выключатель 8 отключен, короткозамыкатель 10 также отключен, включается выключатель 7 среднего напряжения, чем в обмотки 6 предзаряда подается напряжение порядка 0,4 кВ. Это напряжение трансформируется в вентильные обмотки 2, 3, 4 и вызывает заряд фильтровых конденсаторов, входящих в состав преобразовательных блоков 9. Происходит предварительный заряд этих конденсаторов (блоков 9). Ток заряда ограничивают конденсаторы 11. После окончания предзаряда, выключатель 7 размыкается и включаются выключатель 8 и короткозамыкатель 10. Преобразователь находится в рабочем состоянии. При этом через конденсаторы 11 протекает реактивный ток, компенсирующий (частично) реактивный ток, потребляемый блоками 9. Таким образом, происходит снижение потребления реактивной мощности из сети. Это повышает К.П.Д. установки, ибо снижаются перетоки реактивной мощности в сети. Батарея 13 на фиг. 2 используется для уменьшения тока в статическом режиме.
Источники информации:
1. Патент РФ на полезную модель №115132.
2. Патент РФ на изобретение №2364016, кл. H02P 9/00, H02P 1/00.