МНОГОПУЛЬСНОЕ ВЫПРЯМИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к области электротехники и силовой преобразовательной техники, а именно к многопульсным мостовым выпрямительным устройствам на базе трансформаторов.
Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное с 24-кратной частотой пульсации (патент РФ №144509, МПК Н02М 7/08 2006.01, опубл. 27.08.2014), содержащий два трехфазных трансформаторных источника, первичные обмотки которых соединены в "неравноплечий зигзаг", создающие фазовый сдвиг 15 эл. градусов между трансформаторами, а вторичные обмотки на каждом стержне трансформаторов имеют только два значения чисел витков, соединены на каждом трансформаторе между собой в звезду и треугольник, при этом соединение вторичных обмоток обоих трансформаторов подключены к двум шестифазным кольцевым схемам выпрямления, которые соединены между собой последовательно тремя параллельными вентильными ячейками, каждая ячейка образована тремя вентилями, аноды которых соединены между собой, образовав три анодные группы, которые соединены с выводами источника первой кольцевой схемы выпрямления x, y, z, катоды этих вентильных групп соединены между собой перекрестно, образуя три катодные группы, которые соединены с выводами источника второй кольцевой схемы выпрямления a1, b1, c1, а разнополярные выводы кольцевых схем выпрямления образуют выходные выводы устройства.
Недостатком данного преобразователя является большая амплитуда пульсаций на выходе выпрямительного устройства.
c
ф
Известно 24-пульсное выпрямительное устройство (патент РФ №176682, МПК Н02М 7/08 2006/01, опубл. 25.01.2018), содержащее два трехфазных трансформаторных источника, первичные обмотки которых соединены по схемам «скользящего треугольника», в котором соотношение частей обмоток, составляющих сетевую часть (w) и фазосдвигающую часть (w), равно 1:sin11°24' соответственно, при этом два вывода первичных обмоток первого трансформатора присоединены с транспозицией к трехфазной сети по отношению к присоединению идентичных выводов первичных обмоток другого трансформатора и создают фазовый сдвиг в 15 эл. градусов между трансформаторами, вторичные обмотки трансформаторов, имеющие по два значения числа витков, равных, на каждом трансформаторе соединены между собой, причем три обмотки, имеющие большее число витков, соединены в «треугольник», а три обмотки, имеющие меньшее число витков, - в «звезду», создавая симметричные шестифазные системы, которые соединены с соответствующими шестифазными выпрямительными мостами трансформаторов, состоящими из двух последовательно соединенных трехфазных мостов, а шестифазные выпрямительные мосты соединены между собой парами однополярных выводов постоянного тока параллельно и образуют выходные выводы устройства.
Недостатком данного выпрямительного устройства является недостаточно высокий КПД из-за потерь мощности в вентилях, обтекаемых током, в последовательно соединенных блоках выпрямителей.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является многопульсное выпрямительное устройство (патент РФ №91486, МПК Н02М 7/08 2006/01, опубл. 10.02.2010), содержащее модули, каждый из которых включает преобразовательный трансформатор, обмотка высокого напряжения которого подключена к питающей сети, а обмотка низкого напряжения подключена к мостовому выпрямителю, причем первичная обмотка первого и второго модуля состоит из сетевой и фазосдвигающей обмотки, обеспечивающей создание углов сдвига напряжения вентильной обмотки относительно напряжения питающей сети, и выполненной по схеме «неравноплечий зигзаг», при этом сетевая и фазосдвигающая обмотки преобразовательных трансформаторов первого и второго модулей соединены по следующим схемам: в первом модуле конец первой сетевой обмотки соединен с концом третьей фазосдвигающей обмотки, конец второй сетевой обмотки соединен с концом первой фазосдвигающей обмотки, конец третьей сетевой обмотки соединен с концом второй фазосдвигающей обмотки, во втором модуле конец первой сетевой обмотки соединен с концом второй фазосдвигающей обмотки, конец второй сетевой обмотки соединен с концом третьей фазосдвигающей обмотки, конец третьей сетевой обмотки, соединен с концом первой фазосдвигающей обмотки, а начала фазосдвигающих обмоток обоих модулей соединены по схеме «звезда», начала сетевых обмоток обоих модулей соединены с питающей сетью, а вторичные обмотки каждого из преобразовательных трансформаторов соединены по схемам «звезда» и «треугольник».
Недостатком данного выпрямительного устройства является недостаточно высокая надежность выпрямительного устройства.
Задача полезной модели - повышение надежности выпрямительного устройства.
Технический результат - повышение надежности выпрямительного устройства, благодаря применению нескольких разновидностей фазосдвигающих трансформаторов.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в многопульсное выпрямительное устройство, содержащее модули, каждый из которых включает преобразовательный трансформатор, обмотка высокого напряжения которого подключена к питающей сети, а обмотка низкого напряжения подключена к мостовому выпрямителю, причем первичная обмотка первого и второго модуля состоит из сетевой и фазосдвигающей обмотки, обеспечивающей создание углов сдвига напряжения вентильной обмотки относительно напряжения питающей сети, и выполненной по схеме «неравноплечий зигзаг», при этом сетевая и фазосдвигающая обмотки преобразовательных трансформаторов первого и второго модулей соединены по следующим схемам: в первом модуле конец первой сетевой обмотки соединен с концом третьей фазосдвигающей обмотки, конец второй сетевой обмотки соединен с концом первой фазосдвигающей обмотки, конец третьей сетевой обмотки соединен с концом второй фазосдвигающей обмотки, во втором модуле конец первой сетевой обмотки соединен с концом второй фазосдвигающей обмотки, конец второй сетевой обмотки соединен с концом третьей фазосдвигающей обмотки, конец третьей сетевой обмотки соединен с концом первой фазосдвигающей обмотки, а начала фазосдвигающих обмоток обоих модулей соединены по схеме «звезда», начала сетевых обмоток обоих модулей соединены с питающей сетью, в отличие от прототипа введены третий и четвертый модули, первичные обмотки которых соединены в «звезду», вторичная обмотка третьего модуля соединена в «треугольник», а четвертого в «звезду».
Существо изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображена схема выпрямительного устройства. На фиг. 2 векторная диаграмма амплитудно-фазовых характеристик выпрямительного устройства.
Предложенное многопульсное выпрямительное устройство (фиг. 1 и фиг. 2) содержит пару абсолютно идентичных трансформаторов 1, 2, каждый из которых имеет сетевую 3 и фазосдвигающую 4 первичную обмотку на стержне каждой фазы и вторичную обмотку 5, соединенную по схемам «звезда» в трансформаторе 1 и «треугольник» в трансформаторе 2, и два трансформатора 6 и 7, каждый из которых имеет первичную обмотку 8, соединенную по схеме «звезда», и вторичную обмотку 9, соединенную по схеме «треугольник» для трансформатора 6 и по схеме «звезда» для трансформатора 7, а также подключенные к выводным концам вторичных обмоток блоки выпрямителей 10, 11, 12, 13.
Предложенное устройство работает следующим образом: при подключении первичных обмоток трансформатора 1 по схеме: конец первой сетевой обмотки соединен с концом третьей фазосдвигающей обмотки, конец второй сетевой обмотки соединен с концом первой фазосдвигающей обмотки, конец третьей сетевой обмотки соединен с концом второй фазосдвигающей обмотки, трансформатора 2 по схеме: конец первой сетевой обмотки соединен с концом второй фазосдвигающей обмотки, конец второй сетевой обмотки соединен с концом третьей фазосдвигающей обмотки, конец третьей сетевой обмотки, соединен с концом первой фазосдвигающей обмотки, при этом начала фазосдвигающих обмоток обоих трансформаторов соединены по схеме «звезда», трансформаторов 6 и 7 по схемам: первичные обмотки в «звезду», а вторичные в «звезду» и «треугольник», а начала сетевых обмоток всех модулей соединены с питающей сетью, возникает система ЭДС, сдвинутых друг относительно друга. При подключении вторичных обмоток к блокам выпрямителей 10, 11, 12, 13, соединенных выводными концами по последовательной или параллельной схеме к единой нагрузке, происходит преобразование синусоидальной системы напряжений к выпрямленному напряжению с 24-кратной частотой пульсаций. Такая конструкция позволяет повысить надежность выпрямительного устройства за счет использования четырех параллельных каналов генерирования.
Таким образом, заявленная полезная модель обеспечивает увеличение надежности выпрямительного устройства.