Установка выпрямительная – Сварочная выпрямительная установка – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Выпрямительная установка ВУК-4000Т.

Предназначена для выпрямления переменного тока в постоянный для питания ТЭД, схемный №61, 62.

Одна ВУК представляет собой выпрямительный мост обеспечивающий питание двух параллельно соединённых двигателей.

Конструктивно ВУК выполнен в виде двух шкафов прямоугольной формы , в каждом из которых расположены диоды двух плеч. В установке ВУК‑4000Т применены лавинные диоды не ниже 8-го класса. Поскольку каждый вентиль вместе с радиатором должен быть изолирован от соседних вентилей, радиаторы закрепляют на изоляционных шпильках и между ними проложены изоляционные гитенаксовые прокладки.

На двух шпильках собрано 6 диодов. Шпильки крепятся на специальных изолированных панелях. Для подключения каждого плеча, в силовую схему имеются токоведущие шины , которые крепятся к корпусу шкафа через изолятор . Блоки диодов устанавливают в шкафу с двух сторон на встречу друг другу радиаторами. В результате этого образуется канал для подачи охлаждающего воздуха. Одна ВУК содержит 192 диода, т.е. 2 шкафа по 96 диодов.

На электровозах 23-й серии устанавливается другая выпрямительная установка, типа В-ОППД-3,15К-1,4-02, с лавинными диодами таблеточного типа ДЛ153-1250 не ниже 24-го класса. Поэтому в данной установке каждое плечо состоит из трёх параллельных ветвей имеющих по 2 последовательно соединённых диода, при сохранении технических параметров таких же как и ВУК-4000Т, но при этом ее вес и габариты меньше.

Выпрямительная установка возбуждения ВУВ-758.

Выпрямительная установка возбуждения предназначена для выпрямления и плавного регулирования тока в последовательно соединенных обмотках возбуждения тяговых двигателей в режиме реостатного торможения электровоза.

Схема выпрямления — двухполупериодная с выведенной нулевой точкой. На каждой секции электровоза устанавливается один блок ВУВ.

Блок ВУВ представляет собой одно плечо, имеющее шесть параллельных ветвей, в каждую из которых входят два последовательно соединенных тиристора ТЛ2-200. Вместе с тиристорами в блоке смонтировано вспомогательное оборудование:

1.Индуктивные делители ИД1-ИД6 обеспечивают выравнивание нагрузки между параллельными цепями тиристоров.

2.Цепочки R11-С1 и R12-С2 подключены параллельно тиристорам:

а)снижают коммутационные перенапряжения;

б)обеспечивают более равномерное распределение напряжений между последовательно соединенными вентилями;

3.Резисторы связи К1—К10 распространяют действие цепочек R11-С1 и R12-С2, а также диодов Д1 и Д2 на все вентили плеча.

Регулирование режима реостатного торможения осуществляют специальные устройства, изменяющие момент открытия тиристора ВУ1 в пределах рабочего полупериода. Чем позже будут подаваться импульсы, открывающие тиристор ВУ1 и соответственно все силовые тиристоры, тем меньше будет ток возбуждения и сила торможения электровоза, и наоборот. Чтобы увеличить силу торможения, следует раньше отпирать тиристор ВУ1.

Все оборудование блока ВУВ смонтировано на основной панели, закрепленной на шести изоляторах. Оборудование усилителя импульсов смонтировано на дополнительной панели, закрытой металлическим кожухом, которая крепится к основной панели. Выпрямительная установка возбуждения получает питание от вторичной обмотки трансформатора с номинальным напряжением 145 В, выпрямленный ток длительный 850 А, а 20-минутного режима 1300 А. Изоляция силовой части ВУВ относительно земли рассчитана на напряжение 2000 В.

 

Выпрямительно-инверторный преобразователь.

Выпрямительно-инвертоный преобразователь (ВИП) предназначен для выпрямления однофазного переменного тока частотой 50 Гц в постоянный и плавного регулирования напряжения питания тяговых двигателей в режиме тяги и для преобразования постоянного тока в однофазный переменный частотой 50 Гц и плавного регулирования величины противо-ЭДС инвертора в режиме рекуперативного торможения.

На электровозе устанавливается два преобразователя.

Каждый ВИП состоит из блока силового (БС), блока питания (БП) или блоки управления (БУ), блока диагностики (БД).

Силовой блок

 

Блок управления

Блок диагностики

Силовая часть ВИП имеет 8 плеч. Каждое плечо состоит из двух последовательно и пяти параллельно соединенных тиристоров. Плечи укомплектованы тиристорами Т353-800. При этом плечи 1, 2, 7, 8 укомплектованы тиристорами 28 класса с неповторяющимся импульсным напряжением в закрытом состоянии не ниже 3800 В; плечи 3, 4, 5, 6 – тиристорами 32 класса.

Конструктивно блоки тиристоров расположены по высоте пять, а по горизонтали – по восемь штук.

Силовая схема ВИП позволяет реализовать четырехзонное регулирование выпрямленного напряжения при трех секциях вторичной обмотки тягового трансформатора.

Выравнивание тока по параллельным ветвям плеч обеспечивается подбором тиристоров по суммарному падению напряжения и также диагональным подключением плеч.

Допустимый разброс по суммарному падению напряжения между параллельными ветвями плеч при токе 400А должен составлять не более 0,04 В.

Система формирования импульсов служит для включения тиристоров силовой схемы ВИП, которая управляется аппаратурой управления электровоза.

Рассмотрим процесс инвертирования на примере мостовой схемы.

Напряжение тяговых двигателей, работающих в генераторном режиме, подается на шины « + » и «—» (см. рис). Постоянный ток от этих шин пропускают через обмотку трансформатора Н2-К2 поочередно то в одном направлении (сплошные стрелки), то в другом (штриховые). В первичной обмотке Н1-К1 трансформатора трансформируется переменное напряжение, которое зависит от напряжения двигателя и коэффициента трансформации.

Направление тока в обмотке Н2-К2 изменяют, поочередно открывая то одни, то другие управляемые вентили. В один полупериод открывают вентили 7 и 3, и ток в обмотке протекает слева направо. В следующий полупериод открывают вентили 2 и 4, ток протекает справа налево. Затем опять открывают вентили 1 и 3 и т.д.

Чем чаще меняют направление тока, тем больше частота переменного тока. Чем выше напряжение постоянного тока, создаваемое двигателем (генератором), и чем больше коэффициент трансформации, тем выше напряжение, получаемое на обмотке Н1-К1.

Похожие статьи:

poznayka.org

Выпрямительная установка

Использование: изобретение относится к электротехнике и может найти применение в блоках питания электромагнитных устройств автоматики, заряда химических источников тока, электролиза и, возможно, в сварочных агрегатах. Выпрямительная установка содержит однофазный силовой трансформатор с основной и двумя дополнительными частями вторичной обмотки, включенными последовательно и согласно, а также три комплекта конденсаторов с подключенными параллельно каждому разрядных резистора. Рабочий комплект вентилей в виде однофазного моста подключен к основной части вторичной обмотки трансформатора. Общая точка первого вольтодобавочного комплекта вентилей соединена через конденсатор с переменной емкостью и разрядным резистором с общей точкой соединения двух дополнительных вторичных обмоток. Общая точка второго вольтодобавочного комплекта вентилей соединена через второй конденсатор с переменной емкостью и разрядным резистором с выводным концом вторичных обмоток. Общая точка третьего вольтодобавочного комплекта вентилей соединена через третий конденсатор с переменной емкостью и разрядным резистором с выходом второго конденсатора с переменной емкостью. Выпрямительная установка имеет выводы рабочего и трех вольтодобавочных комплектов вентилей для подключения к нагрузке. Технический результат: расширение возможности выпрямительной установки, уменьшение коэффициента пульсаций выпрямленного электрического тока, увеличение коэффициента мощности электрического тока Cos φ, при этом уменьшается значение полного тока первичной обмотки и полной мощности электрического тока силового трансформатора. 3 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области электротехники и может найти применение в сильноточных блоках питания электротехнических устройств и автоматики, а также в сварочных агрегатах.

Известна выпрямительная установка, содержащая однофазный силовой трансформатор с основной и дополнительной частями вторичной обмотки, включенными последовательно и согласно, рабочий и вольтодобавочный комплекты вентилей имеют выводы для подключения к нагрузке, вход рабочего комплекта вентилей, выполненный в виде однофазного моста, соединен с основной частью вторичной обмотки трансформатора, а вольтодобавочный – в виде двух последовательно соединенных вентилей, общая точка которых соединена с крайним выводом дополнительной части вторичной обмотки трансформатора через коммутатор, управляющий вход которого подключен к выводу блока управления (а.с. СССР №1555797, кл. Н02Р 15/00, 1990). Недостатком этой выпрямительной установки является не эффективное использование дополнительной части вторичной обмотки трансформатора, сужающее универсальность установки. Дополнительная часть вторичной обмотки используется только на период времени работы электромагнитных муфт, плит и другого электрооборудования станков в форсированном режиме. При отключении дополнительной части обмотки ключом коммутатора, она остается нерабочей и не используется для других целей. К недостатку следует отнести также большой коэффициент пульсаций выпрямленного тока, что приводит к потерям на вихревые токи в магнитопроводах электромагнитных муфт или плит, снижает КПД и коэффициент использования электроэнергии выпрямительной установкой.

Известна также выпрямительная установка (патент 2007828, МПК Н02М 7/06, 15.02.1994, бюл. №3, Выпрямительная установка), которая содержит однофазный силовой трансформатор с основной и дополнительной частями вторичной обмотки трансформатора; вольтодобавочный комплект вентилей – из двух последовательно включенных вентилей, соединен их общей точкой с крайним выводом дополнительной части вторичной обмотки трансформатора через коммутатор, управляющий вход коммутатора соединен с выходом блока управления, а выходы рабочего и вольтодобавочного комплектов вентилей подключены к нагрузке. Выпрямительная установка содержит также конденсатор с переменной емкостью и разрядный резистор, подключенные параллельно коммутатору. Величины реактивного сопротивления конденсатора и активного сопротивления нагрузки выбраны по условию Хс>>Rн. При этом угол сдвига фаз между вектором напряжения на всей вторичной обмотке после конденсатора и вектором напряжения на ее основной части окажется равным примерно 90°. Соответственно сдвиг по фазе между векторами токов в нагрузке от напряжения основной части вторичной обмотки и напряжения всей части вторичной обмотки также будет близким к 90°. Это позволило уменьшить массогабаритные параметры силового трансформатора за счет повышения коэффициента мощности тока, расширить область использования.

Выпрямительная установка, принятая за прототип (патент 2386203, МПК Н02М 7/06, 10.04.2010, Бюл. №10, Выпрямительная установка), не имеет коммутатор с блоком его управления. Она снабжена второй дополнительной частью вторичной обмотки трансформатора, подключенной согласно одним концом с первой дополнительной частью вторичной обмотки, а вторым концом со вторым конденсатором с переменной емкостью и разрядным резистором, соединенными между собой параллельно. Выпрямительная установка снабжена также вторым вольтодобавочным комплектом вентилей в виде двух последовательно соединенных вентилей, выходы которых имеют выводы для подключения к нагрузке, а общая точка их соединена со вторым конденсатором с переменной емкостью и разрядным резистором.

На фиг.1 представлена схема выпрямительной установки прототипа. Выпрямительная установка прототипа содержит однофазный силовой трансформатор 1 с основной 2, первой 3 и второй 4 дополнительными частями вторичной обмотки, включенными последовательно и согласно. Рабочий комплект вентилей 9-12 в виде однофазного моста подключен к основной части 2 вторичной обмотки трансформатора; общая точка первого вольтодобавочного комплекта вентилей 13-14 соединена с первым конденсатором с переменной емкостью 7 и разрядным резистором 8; общая точка второго вольтодобавочного комплекта вентилей 15-16 соединена со вторым конденсатором с переменной емкостью 5 и разрядным резистором 6. Выходы рабочего комплекта и двух вольтодобавочных комплектов вентилей подключены к нагрузке 17.

При включении выпрямительной установки в сеть напряжение основной части вторичной обмотки 2 трансформатора подводится к мостовому выпрямителю, состоящему из вентилей 9, 10, 11, 12, в нагрузке 17 протекает постоянный пульсирующий ток I2 с наибольшей амплитудой, показанный на фиг.3. Одновременно напряжение согласно соединенных вторичных обмоток 2 и 3 трансформатора через конденсатор 7 подводится к мостовому выпрямителю, состоящему из вентилей 9, 10, 13.14, в нагрузке возникает пульсирующий ток с меньшей амплитудой I3, а напряжение согласно соединенных вторичных обмоток 2, 3 и 4 трансформатора через конденсатор 5 подводится к мостовому выпрямителю, состоящему из вентилей 9, 10, 15.16, в нагрузке возникает пульсирующий ток также с меньшей амплитудой I4.

Задачей предлагаемого изобретения является улучшение качества выпрямленного тока при использовании выпрямительной установки для заряда химических источников тока, электролизе растворов и, возможно, сварке на постоянном токе проволокой и др.

Решение поставленной задачи достигается тем, что предлагаемая установка снабжена дополнительным третьим конденсатором с подключенным параллельно ему резистором. Одним концом третий конденсатор соединен с выходом второго конденсатора с переменной емкостью и разрядным резистором, а вторым концом – с третьим вольтодобавочным комплектом вентилей – в виде двух последовательно соединенных вентилей. Выводы третьего вольтодобавочного комплекта вентилей подключены к нагрузке, а общая точка их соединена с третьим конденсатором с переменной емкостью и разрядным резистором.

На фиг.2 представлена схема предлагаемой выпрямительной установки. Выпрямительная установка содержит однофазный силовой трансформатор 1 с основной 2, первой 3 и второй 4 дополнительными частями вторичной обмотки, включенными последовательно и согласно. Рабочий комплект вентилей 11-14 в виде однофазного моста подключен к основной части 2 вторичной обмотки трансформатора. Общая точка первого вольтодобавочного комплекта вентилей 15-16 соединена с первым конденсатором с переменной емкостью 7 и разрядным резистором 8; общая точка второго вольтодобавочного комплекта вентилей 17-18 соединена со вторым конденсатором с переменной емкостью 5 и разрядным резистором 6, общая точка третьего вольтодобавочного комплекта вентилей 19-20 соединена с третьим конденсатором с переменной емкостью 9 и разрядным резистором 10. Выходы рабочего комплекта и трех вольтодобавочных комплектов вентилей имеют выводы для подключения к нагрузке 21.

Предлагаемая выпрямительная установка работает следующим образом. При включении выпрямительной установки в сеть напряжение основной части вторичной обмотки 2 трансформатора подводится к мостовому выпрямителю, состоящему из вентилей 11, 12, 13, 14, в нагрузке 21 протекает постоянный пульсирующий ток с амплитудой I2, показан на фиг.3. Напряжение согласно соединенных вторичных обмоток 2 и 3 трансформатора через конденсатор 7 подводится к мостовому выпрямителю, состоящему из вентилей 11, 12, 15, 16, в нагрузке 21 возникает пульсирующий ток с амплитудой I3. Напряжение согласно соединенных вторичных обмоток 2, 3 и 4 трансформатора через конденсатор 5 подводится к мостовому выпрямителю, состоящему из вентилей 11, 12, 17, 18, в нагрузке 21 возникает пульсирующий ток с амплитудой I4. К мостовому выпрямителю, состоящему из вентилей 11, 12, 19, 20, подводится напряжение через конденсаторы 5 и 9, в нагрузке 21 возникает пульсирующий ток I5.

Импульсы постоянного тока I3 и I4 согласно соединенных вторичных обмоток 2 и 3 трансформатора сдвинуты по фазе относительно импульсов тока I2 основной части вторичной обмотки 2, примерно на 45° и 90° соответственно. Сдвиги по фазе создаются выбором величин емкости конденсаторов 7 и 5. При этом обеспечивается согласованная работа моста из вентилей 11, 12, 13, 14 с выпрямительными мостами из вентилей 11, 12, 15, 16 и 11, 12, 17, 18 соответственно. Разрядные резисторы 8 и 6 необходимы для разряда конденсаторов 7 и 5 при отключении нагрузки 17. Аналогичные сдвиги по фазе возникают между напряжениями до диодных мостов U2 и U2,3 и U2 и U2,4, показаны на фиг.2. Импульсы тока 15 имеют сдвиг по фазе относительно импульсов тока I4 примерно на 45°. Этот сдвиг по фазе обеспечивается выбранной величиной емкости конденсатора 9 и включением его к выходу конденсатора 5. При этом выход конденсатора 5, вход конденсатора 9 и общая точка вольтодобавочного комплекта диодов 17, 18 образуют электрический узел, в котором электрическая цепь из конденсатора 9 и параллельно подключенного резистора 10 является самостоятельной. Сдвинутые по фазе импульсы токов I3, I4 и I4 относительно импульса тока I2 показаны на фиг.3.

Среднее значение выпрямленного тока в нагрузке за половину периода питающего напряжения определяется полным импульсом тока I2 и верхними частями импульсов I3, I4 и I5, показаны на фиг.3. Качество выпрямленного тока оценивают коэффициентом пульсаций, определяемым отношением амплитуды импульсов постоянного тока к среднему значению тока. При наличии импульсов токов I3, I4 и I5, среднее значение выпрямленного тока окажется значительно больше, коэффициент пульсаций выпрямленного тока будет меньше, а качество тока выше. Роль конденсаторов 5, 7 и 9 этим не ограничивается. Их реактивная мощность, Qc5+Qc7+Qc9=Хс5·I24+Хс7·I23+Хс9·I25, компенсирует часть реактивной индуктивной мощности тока силового трансформатора. При этом увеличивается величина коэффициента мощности тока Cos φ, уменьшается значение полного тока первичной обмотки и полной мощности тока силового трансформатора, а значит, и габариты магнитопровода, и площадь сечения проводника первичной обмотки могут быть уменьшены.

В макетном образце выпрямительной установки, используемой для заряда двух последовательно соединенных кислотных аккумуляторных батарей с номинальным напряжением 12 В и электрической емкостью 140 А·ч каждая, силовой трансформатор выбран мощностью тока 500 В·А. Для заряда таких батарей выпрямленное напряжение должно составлять не более 30 В. Это напряжение с учетом ЭДС аккумуляторных батарей при их полном заряде достаточно для создания зарядного тока 20 А. Внутреннее сопротивление одной аккумуляторной батареи составляет примерно 0,1 Ом. Напряжение основной части вторичной обмотки U2 выбрано 28 В. Эта величина напряжения меньше необходимого. Напряжение U2,4 вторичной обмотки выбрано 56 В, а напряжение U2,3 примерно 30 В. Дополнительные части вторичной обмотки выполнены проводом меньшей площади сечения. Диодный мост 11, 12, 13, 14 изготовлен из диодов В – 25, а вольтодобавочные комплекты 15, 16; 17, 18 и 19, 20 изготовлены из диодов В-10. Величина сопротивления разрядных резисторов выбрана 1 кОм. Конденсаторы 5, 7, 9 выбраны из соотношения Хс=50÷100 Rн, где Rн – внутреннее сопротивление последовательно соединенных аккумуляторных батарей, составляет не более 0,2 Ом.

Сдвиги по фазе между током I4 и напряжением U’2,4 примерно в 90°, током I3 и напряжением U’2,3 примерно в 45°, током 15 и напряжением U”2,4 примерно 45° возникают, соответственно, если электрическая емкость конденсатора С5≈160 мкФ, его реактивное сопротивление Х5=20 Ом, а электрическая емкость конденсаторов С7≈3185 мкФ и С9≈3185 мкФ, их реактивное сопротивление по 1 Ом каждый.

Известно, что заряд химических источников тока, либо электролиз, протекает с большим коэффициентом использования тока, когда качество выпрямленного тока выше. С целью повышения качества выпрямленного тока зарядные устройства изготавливают трехфазными, в однофазных используют индуктивные дроссели – фильтры, рассчитанные на полный зарядный ток. Применение таких дросселей увеличивает массогабаритные параметры выпрямительных установок. Регулирование средних значений тока в нагрузке в предлагаемой выпрямительной установке осуществляли путем изменения числа витков основной и дополнительных частей вторичной обмотки трансформатора

Технический результат: расширение возможности выпрямительной установки, уменьшение коэффициента пульсаций выпрямленного электрического тока, увеличение коэффициента мощности электрического тока Cos φ, при этом уменьшается значение полного тока первичной обмотки и полной мощности электрического тока силового трансформатора.

Выпрямительная установка, содержащая однофазный силовой трансформатор с основной и двумя дополнительными частями вторичной обмотки, включенными последовательно и согласно, рабочий и два вольтодобавочных комплектов вентилей, выходы которых имеют выводы для подключения к нагрузке, вход рабочего комплекта вентилей, выполненный в виде однофазного моста, соединен с основной частью вторичной обмотки трансформатора, первый вольтодобавочный комплект вентилей – в виде двух последовательно соединенных вентилей, общая точка которых соединена через первый конденсатор с переменной емкостью с подключенным параллельно ему резистором с общей точкой двух дополнительных частей вторичной обмотки трансформатора, второй вольтодобавочный комплект вентилей – в виде двух последовательно соединенных вентилей, общая точка которых соединена через второй конденсатор с переменной емкостью с подключенным параллельно ему резистором с крайним верхним выводом дополнительных частей вторичной обмотки трансформатора, отличающаяся тем, что она снабжена третьим вольтодобавочным комплектом в виде двух последовательно соединенных вентилей, общая точка которых соединена через третий конденсатор с переменной емкостью с подключенным параллельно ему резистором с общим узлом соединения второго конденсатора с переменной емкостью с подключенным параллельно ему резистором и общей точкой соединения второго вольтодобавочного комплекта, а выходы имеют выводы для подключения к нагрузке.

www.findpatent.ru

Выпрямительная установка

 

Класс 21(Р, 12о1

218 15ог № 145926 ссср

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ЗАВИСИМОМУ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа Лг 93

М. М. Глибицкий, И. В. Белый, О. И. Данилевич, С. М. Фертик и Л. T. Хименко

ВЫПРЯМИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Заявлено 26 июля 1961 г за № 739565/24-7 в Комитет пс делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» ¹ 7 за 1962 г.

Основное авт. св. № 125630 от 24 февраля 1959 г на имя Харьковского политехнического института

В основном авт св. Мг 125630 описан контактный аппарат механического выпрямителя переменного тока с приводом возвратно-поступательно движущихся толкателей подвижны.; контактов от эксцентриков приводных валов, вращаемых синхронными двигателями, допуск.ях1.пg>114 смещение (поворот) магнитного поля, характеризующееся тем, что на указанных эксцентриках приводных валов посажены на шариках обоймы, посредством которых эти эксцентрики воздействуют на толкатели и в каждую цепь переменного тока включены последовательно два контакта — включающий и отключающий, приводимые от отдельных двигателей.

Настоящее дополнительное изобретение ново в части объединения в один агрегат двух механических (контактных) выпрямителей, выполненных по авт. св. М 125630, с подключением их к разным вторичным обмоткам одного общего трансформатора, включенным одна звездой, а другая треугольником Вместе с тем изобретение полезно, так как позволяет уменьшить капиталовложения и объем зданий преобразовательных подстанций, увеличить мощность выпрямителя, а также обеспечивает надежную и устойчивую его работу

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема сдвоенного механического выпрямителя.

Сеть переменного тока через автотрансформатор AT питает силовой трехобмоточный трансформатор ТС, имеющий одну обмотку выоокого напряжения, соединенную треугольником и две обмотки низкого напряжения, одна из которых соединена звездой, а другая- треугольником.

Напряжение от обмоток низкого напряжения трансформатора через коммутирующие дроссели КД1 и К1г подводится к двухконтактным ап№ 145926 паратам, имеющим в каждой цепи выпрямления два последовательно включенных контакта с приводом от отдельных управляемых синхронных электродвигателей, один контакт КВ выполняет функцию включения, другой КΠ— отключения.

Контакты шунтированы полупроводниковыми вентилями В, которые обеспечивают домагничивание коммутирующих дросселей после размыкания контактов и одновременно уменьшают эрозию контактов в моменты их замыкания и размыкания.

Сдвоенный выпрямитель имеет автоматические регуляторы АРЗН запаса надежности, которые, воздействуя на двигатели СД отключения контактов, удерживают автоматически момент размыкания последних в пределах ступеней малого тока, образуемых коммутирующими дросселями и автоматические регуляторы APT тока, которые, воздействуя на индукцию коммутирующих дросселей при вступлении каждой фазы в работу, изменяют магнитный угол управления выпрямителя и величину выпрямленного тока (напряжения) .

На стороне выпрямленного тока сдвоенный выпрямитель через сглаживающие дроссели ДСь ДС2 и быстродействующие автоматы ВАБ включен на шины постоянного тока.

С целью устранения неизбежных колебаний тока между обоими контактными аппаратами сдвоенного выпрямителя, которые имеют место при неизменном суммарном выпрямленном токе агрегата, сглаживающие дроссели ДС, и ДС2 выполнены с дополнительными обмотками которы подключены к обмоткам подмагничивания коммутирующих дросселей КД и КД2 причем вспомогательная обмотка Wi сглаживающего дросселя ДСь включенная в цепь выпрямленного тока первого контактного аппарата, присоединяется к обмоткам подмагничивания коммутирующего дросселя КД2 включенного в цепь выпрямляемого напряжения второго контактного аппарата.

В этом случае возникающее на обмотке W„например, при умень Ф,ДС, шенин тока Idi напряжение, равное LW1 — — — Wi, где ФДС магнитный поток сглаживающего дросселя ДС1 уменьшает индукцию сердечника коммутирующего дросселя КДь во время включения фазы в работу..

Это в свою очередь приводит к уменьшению тока Id .

Одновременно напряжение, возникающее на обмотке W2 увеличивает индукцию сердечника коммутирующего дросселя КДь что приводит к увеличению тока Id1, Изменяющийся выпрямленный ток одного контактного аппарата выпрямительного агрегата приводит к соответствующему изменению тока другого контактного аппарата сдвоенного механического выпрямителя.

Сдвоенный механический выпрямитель имеет один автотрансформатор, один трехобмоточный силовой трансформатор и один масляный выключатель на стороне высокого напряжения.

Применение устройства снижает капитальные затраты на строительство, преобразовательных подстанций и снижает потери на преобразование.

Экспериментальная проверка предложенной установки показала положительные результаты.

Предмет изобретения

Выпрямительная установка, от л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения капиталовложений и объема здания преобразовательной № 1 45926 подстанции, а также увеличения мощности, повышения надежности и устойчивости работы, два механических (контактных) выпрямителя по авт. св. _#_ 125630 объединены в один агрегат и подключены и разным вторичным обмоткам одного общего понизительного трансформатора, соединенным одна звездой, а другая треугольником

Описание состави:} эксперт А. Т. Смирнов

Редактор М. П. Золотарев Текред А. А. Кудрявицкая Коррсктор В. Андрианов

Поди. к пея 12Х-62 г. Формат бум. 70Х108}/}в Объем 0,26 изд ги

Зак. 4-}32 Тираж 1000 Цс}}а 4 коп.

ЦБТИ Комитета ио дедам изобретений и открытий при Совете Миги}стров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер.,;}. 2/6.

Типография ЦБТИ, Москва Петровка, 14

   

www.findpatent.ru

Выпрямительная установка

 

Класс 21dÐ, 12,з

21с, 671в

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Т. А. Суетин, А. А. Сакович, А. В. Стукачев и Н. С. Лазарев

ВЫПРЯМИТЕЛЪНАЯ УСТАНОВКА

Заявлено 25 июля 1959 г. за М 634856/24 в Комитет по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюснтетсне изобретений» М 13 за !960 г.

Настоящее изооретение относится к выпрям1пель11ым установкам для преобразования многофазного тока в постоянный, состоящим из системы неуправляемых вентилей, питающего трансформатора и регулятора переменного тока, включенного последовательно с первичными обмотками трансформатора для регу.шрования выпрямленного напряжения.

Предлагаемая установка отличается от известных тем, что в качестве указанного регулятора использована система встречно-napaлле.чьно соединенных управляемых вентилей, Такое выполнение установки позволяет уменьшить ее габариты, снизить стоимость и повысить оощий к.п. д. агрегата, обеспечить бысгродействующее регулирование в широком диапазоне, использовать регулятор для выполнения функций защиты от обратных зажиганий и коротких замыканий, облегчить экспл атацию масляного вык,почателя установки.

На чертеже изображена схема предлагаемой установки.

Установка питается от шин 1 переменного тока и содержит силовой трансформатор 2 и систему неуправляемых вентилей 8. Последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора 2 вкл1очены встречно-параллельно соединенные управляемые вентили 4, на сетки которы. . воздействует схема управления 5. Регулирование заданного aía÷ånnÿ тока и защита установки от перегрузок осуществляются регу,тятором 6, измерительными элементами которого служат трансформаторы тока 7.

Защита от обратных зажиганий и пробоев вентилей осу1цествляется с помощью датчика 8. Вторичные обмотки трансформатора 2 соединяются по одной из обычных схем.

Предмет изо бретения

Выпрямительная установка для преобразования многофазного тока в постоянный, состоя1цая из системы неуправляемых вентилей, питающего трансформатора и регулятора переменного тока, включенного последовательно с первичными обмотками трансформатора для регулирования выпрямленного напряжения, отличающаяся тем, что в качестве указанного регулятора использована система встречно-napaллельно соединенных управляемых вентилей. № 129726

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор В. М. Париес Гр. 93Типоггафпя Комитета по делам изобретении и открытий при Совете Мпнисгров СССР

Москва, Петровка, 14.

Информационно-падите,!вский QT jp 1

Объем 0,17 п. л. Зяк. 4б67

Г!одн. к печ. 23Лт-60 г, Тираж 950 Ценя 25 коп.

  

www.findpatent.ru

Выпрямительная установка

 

Использование: электрометаллургия, в частности получение алюминия электролитическим способом. Цель изобретения – снижение потерь электроэнергии. Устройство содержит выпрямители, которые подключены выходом к серии ванн, снабженных датчиками количества ванн, находящимися в режиме вспышек. Выходы датчиков соединены с блоком выбора максимума, выход которого связан с уг1|)Ґвляю щимй входами выпрямителей. Снижение потерь электроэнергии достигается введением в данное устройство двух датчиков количества ванн и блока выбора максимума. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 25 0 5/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. 1 (21) 4819961/26 (22) 27.04.90 (46) 30.12.92. Бюл. М 48 (75) Н.И.Джус (56) Выпрямители серии ВАКДи ВАКВ-2. К:пзлог 05.43,03-89. Информэлектро, с. 8, рис, 1.

Семчинов А.М. Ртутно-преобразовательные и полупроводниковые подстанции.

Л.: Энергия, 1968, с. 185. рис. 7-5. (54) ВЫПРЯМИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА (57) Использование: электрометаллургия, в частности получение алюминия электролиИзобретение относится к области электроМеталлургии и может использоваться при электролитическом способе получения ал юминия.

Широко известное устройство содержит выпрямитель, питающий электролизер.

Недостаток устройства состоит в малой производительности.

Наиболее близкой к предлагаемой является выпрямительная установка, содержа. щая два выпрямителя, подключенные к одной сети. каждый из которых соединен с серией ванн. Недостаток устройства состоит в относительно больших поте >ях энер-. гии, так как при возникновении вспышек в серии, выпрямитель, питающий ее поддерживает неизменное постоянное значение тока.

Цель изобретения — снижение потерь энергии, Поставленная цель достигается эа счет того, что каждый из выпрямителей снабжен Ы,, l 784666 А1 тическим способом. Цель изобретения— снижение потерь электроэнергии. Устройство содержит выпрямители, которые подключены выходом к серии ванн, снабженных датчиками количества ванн, находящимися в режиме вспышек. Выходы датчиков соединены с блоком выбора максимума, выход которого связан” с Вфавляющими входами выпрямителей. Снижение потерь электро-. энергии достигается введенйем в данное устройство двух датчиков количества ванн и блока выбора максимума. 3 ил. датчиком количества ванн,.”находящихся в режиме всйышек, подключенными к блоку выбора максимума, выходы которото соединены с дополнительными управляющими входами выпрямителей. V .Существенные отличия предложенного технического решения состоят в том, что благодаря новйм блокам и связям фиксируется выпрямитель в серии:ванн которого име- 0″ ется наибольшее количество вспыхнувших . 0 ванн и снижается ток этбго выпрямителя и О увеличивается ток выпрямителя находящегося в нормальном режиме (беэ вспышек в ееннех). Блегодеоя этому достигается более .

° и рациональное использование электроэнергии, чем и снижаются ее потери.

На фиг. 1 представлена схема выпрямительной установки.

Выпрямители 1 и 2 подключены выходом к сериям 3 и 4 ванн, снабженных датчиками 5 и 6 количества ванн, находящихся в режиме вспышек. Выходы датчиков 5 и 6 .

1784666 соединены с блоком 7 выбора максимума, выход которого связан с управляющими входами выпрямителей 1 и 2.

Установка работает следующим образом.

Выпрямители 1 и 2 питают серии ранн 3 и 4, ваоторых под-влиянием протекающего тока происходит образование алюминия.

Выйрямители 1 и 2 преобразуют переменный ток сети в постоянный, который поддерживают на заданном уровне.

Датчики 5 и.б в каждой из серий выявляют число ванн, находящихся в режиме вспышек. Сигнал, зависящий от количества вспышек поступает на вход блока 7 выбора максимума, который в данном простейшем случае представляет собой усилитель, к разноименным входам которого подключены выходы датчиков 5 и 6. Примерная характеристика такого усилителя дана на фиг. 2.

В случае, если в серии 3 количество вспыхнувших ванн больше, чем в серии 4, сигнал с выхода усилителя 7 поступает на вход выпрямителя так, что ток выпрямителя

1 снижается, а выпрямителя 2 увеличивается. С этой целью сигнал с выхода блока 7 выбора максимума поступает на вычитающий вход выпрямителя 1 и суммирующий вход выпрямителя 2, Поэтому появление на выходе блока 7 сигнала приводит к синхронному снижению тока одного выпрямителя и увеличению другого.

Так как при каждой вспышке напряжение на ванне увеличивается с 4,5 В до 30-35

В, то это увеличение напряжения вызывает непроизводительные потери энергии. Сни жение тока, предпринимаемое устройством в серии с большим количеством вспыхнувших ванн ведет к снижению потерь энергии.

На фиг, 3 показана примерная схема датчика количества вспыхнувших ванн, то есть находящихся в так называемом режиме анодкых эффектов.

5 К каждой ванне 8 серии 3 (или 4) подключена катушка 9 реле, контакты 10 которых включены параллельно резисторам 11 в цепи обратной связи операционного усилителя 12. Вход последнего через резистор 13

10 связан с блоком 14 питания. Имеется также блок смещения 15, который подключен выходом через резистор 16 к входу усилйтеля, Блок 15 осуществляет балансировку усилителя., 15 В нормальном состоянии напряжение на ваннах 8 мало (4,5 В), реле не включены, контакты 10 замкнуты и на выходе усилителей 12 имеется нулевой сигнал. При вспышке напряжение на ванне 8 возрастает до 30

20 В катушка 9 реле размыкает контакт 10 и на выходе усилителя появляется сигнал, пропорциональный числу вспыхнувших ванн.

Формула изобретения

25 Выпрямительная установка, содержащая два выпрямителя, подключенных к одной питающей сети, причем каждый из выпрямйтелей подключен к серии электролизеров,отличаю щаясятем,,что,с

30 целью снижения потерь электроэнергии, она снабжена двумя датчиками количества ванн, находящимися в режиме вспышек, блоком выбора максимума, причем каждый датчик количества ванн подключен к соот35 ветствующей серии ванн, а выходы этих датчиков соединены с входом блока выбора максимума, выход которого соединен с дополнительными управляющими входами выпрямителей.

1784666

Редактор

Заказ 4350 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат “Патент”, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Г юг 2

1g А7

Составитель H. Джус

Техред M. Моргентал Корректор С. Пекарь

   

www.findpatent.ru

Монтаж – выпрямитель – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Монтаж – выпрямитель

Cтраница 2

При сборке и монтаже выпрямителя должно быть обращен особое внимание на надежность механических соединений и электрических контактов. Должны быть тщательно проверены все детали, входящие в схему, их соответствие техническим и технологическим требованиям. Перед монтажом высоковольтных выпрямительных устройств необходимо проверять электроизоляционные свойства применяемых материалов.
 [17]

При сборке и монтаже выпрямителя обращают особое внимание на надежность механических соединений и электрических контактов. Тщательно проверяют все детали, входящие в схему, их соответствие техническим и технологическим требованиям. Технологический процесс сборки и электрического монтажа выпрямителя включает комплекс различных операций по сборке корпуса или шасси, установке деталей и пайке монтажных проводов, соединяющих отдельные элементы схемы.
 [19]

При сборке и монтаже выпрямителя обращают особое внимание на надежность механических соединений и электрических контактов. Тщательно проверяют все детали, входящие в схему, их соответствие техническим и технологическим требованиям.
 [20]

При сборке и монтаже выпрямителя обращают особое внимание на надежность механических соединений и электрических контактов. Тщательно проверяют все детали, входящие в схему, их соответствие техническим и технологическим требованиям. Технологический процесс сборки и электрического монтажа выпрямителя включает комплекс различных операций по сборке корпуса или шасси, установке деталей и пайке монтажных проводов, соединяющих отдельные элементы схемы.
 [21]

Требования, предъявляемые к сборке и монтажу выпрямителей, в значительной степени зависят от типа вентиля, используемого в выпрямителе, и его мощности. Существенной также является величина выходного напряжения выпрямителя.
 [22]

На какие характерные особенности необходимо обращать внимание при сборке и монтаже выпрямителя.
 [23]

Замена ламп 15, 43 и 69, а также неисправных деталей монтажа выпрямителя не требует дополнительной регулировки.
 [25]

Большинство фирм, изготовляющих выпрямители, снабжают свою продукцию точными кривыми зависимости максимальной величины прямого тока от окружающей температуры для каждого способа монтажа выпрямителя. Вентили могут охлаждаться или только путем конвекции, или одновременно путем конвекции и теплопроводности; последнее относится к случаю, когда выпрямитель смонтирован со специальным теплоот-водом определенной конструкции и размеров. Получить подобные кривые для дросселя довольно сложно.
 [26]

Для изменения скорости движения деталей в конструкции вибропитателей следует предусматривать дистанционную систему управления напряжением или током. Выполнять монтаж выпрямителей и автотрансформатора непосредственно на приводе нецелесообразно, так как при этом не только усложняется конструкция вибропитателя, но и ухудшаются условия работы электрических приборов ( особенно автотрансформатора) и сокращается срок их службы.
 [27]

При таком расположении выпрямителя от источника до трассы газопровода подается переменный ток по проводам А-16, А-25 небольшого сечения. При монтаже выпрямителя в ДЛР или ГРС ( СКЗ наружной установки – на стене здания снаружи, внутренней установки – внутри здания, см. рис. 28, д, е) обслуживание его упрощается. Но так как по ЛЭП к трассе подается выпрямленный ток, а существующие выпрямители имеют низкий предел выпрямленного напряжения, то для обеспечения заданного потенциала в точке дренажа необходимо применять провода значительно больших сечений ( А-35, А-50, А-70, А-95, в отдельных случаях А-120) или подвешивать параллельно два-три провода.
 [28]

На верхнем этаже двухэтажно-ного здания были установлены выпрямительные блоки, а на нижнем – система охлаждения. Это дало возможность значительно упростить монтаж выпрямителя После доставки соответствующего оборудования вся выпрямительная установка была собрана за десять дней и по окончании необходимой отладки ее уже можно было пустить в эксплуатацию.
 [29]

Переборка окрашенных выпрямителей совершенно не допускается. Усиление давления на элементы может вызвать увеличение обратных токов выпрямителя, а ослабление давления нарушит контакт между элементами и вызовет местный перегрев их. При монтаже выпрямителей открытых конструкций их ( необходимо расположить так, чтобы в эксплуатационных условиях они сохраняли свое нормальное рабочее положение, при котором стяжные шпильки были бы горизонтальны. Если при этом выпрямитель собран из прямоугольных элементов, как-то: 100X200; 100X300 и 100Х Х400 мм, то меньшая сторона элементов располагается вертикально.
 [30]

Страницы:  

   1

   2




www.ngpedia.ru

выпрямительная установка – патент РФ 2419949

Использование: изобретение относится к электротехнике и может найти применение в блоках питания электромагнитных устройств автоматики, заряда химических источников тока, электролиза и, возможно, в сварочных агрегатах. Выпрямительная установка содержит однофазный силовой трансформатор с основной и двумя дополнительными частями вторичной обмотки, включенными последовательно и согласно, а также три комплекта конденсаторов с подключенными параллельно каждому разрядных резистора. Рабочий комплект вентилей в виде однофазного моста подключен к основной части вторичной обмотки трансформатора. Общая точка первого вольтодобавочного комплекта вентилей соединена через конденсатор с переменной емкостью и разрядным резистором с общей точкой соединения двух дополнительных вторичных обмоток. Общая точка второго вольтодобавочного комплекта вентилей соединена через второй конденсатор с переменной емкостью и разрядным резистором с выводным концом вторичных обмоток. Общая точка третьего вольтодобавочного комплекта вентилей соединена через третий конденсатор с переменной емкостью и разрядным резистором с выходом второго конденсатора с переменной емкостью. Выпрямительная установка имеет выводы рабочего и трех вольтодобавочных комплектов вентилей для подключения к нагрузке. Технический результат: расширение возможности выпрямительной установки, уменьшение коэффициента пульсаций выпрямленного электрического тока, увеличение коэффициента мощности электрического тока Cos , при этом уменьшается значение полного тока первичной обмотки и полной мощности электрического тока силового трансформатора. 3 ил.

Рисунки к патенту РФ 2419949

Предлагаемое изобретение относится к области электротехники и может найти применение в сильноточных блоках питания электротехнических устройств и автоматики, а также в сварочных агрегатах.

Известна выпрямительная установка, содержащая однофазный силовой трансформатор с основной и дополнительной частями вторичной обмотки, включенными последовательно и согласно, рабочий и вольтодобавочный комплекты вентилей имеют выводы для подключения к нагрузке, вход рабочего комплекта вентилей, выполненный в виде однофазного моста, соединен с основной частью вторичной обмотки трансформатора, а вольтодобавочный – в виде двух последовательно соединенных вентилей, общая точка которых соединена с крайним выводом дополнительной части вторичной обмотки трансформатора через коммутатор, управляющий вход которого подключен к выводу блока управления (а.с. СССР № 1555797, кл. Н02Р 15/00, 1990). Недостатком этой выпрямительной установки является не эффективное использование дополнительной части вторичной обмотки трансформатора, сужающее универсальность установки. Дополнительная часть вторичной обмотки используется только на период времени работы электромагнитных муфт, плит и другого электрооборудования станков в форсированном режиме. При отключении дополнительной части обмотки ключом коммутатора, она остается нерабочей и не используется для других целей. К недостатку следует отнести также большой коэффициент пульсаций выпрямленного тока, что приводит к потерям на вихревые токи в магнитопроводах электромагнитных муфт или плит, снижает КПД и коэффициент использования электроэнергии выпрямительной установкой.

Известна также выпрямительная установка (патент 2007828, МПК Н02М 7/06, 15.02.1994, бюл. № 3, Выпрямительная установка), которая содержит однофазный силовой трансформатор с основной и дополнительной частями вторичной обмотки трансформатора; вольтодобавочный комплект вентилей – из двух последовательно включенных вентилей, соединен их общей точкой с крайним выводом дополнительной части вторичной обмотки трансформатора через коммутатор, управляющий вход коммутатора соединен с выходом блока управления, а выходы рабочего и вольтодобавочного комплектов вентилей подключены к нагрузке. Выпрямительная установка содержит также конденсатор с переменной емкостью и разрядный резистор, подключенные параллельно коммутатору. Величины реактивного сопротивления конденсатора и активного сопротивления нагрузки выбраны по условию Хс>>Rн. При этом угол сдвига фаз между вектором напряжения на всей вторичной обмотке после конденсатора и вектором напряжения на ее основной части окажется равным примерно 90°. Соответственно сдвиг по фазе между векторами токов в нагрузке от напряжения основной части вторичной обмотки и напряжения всей части вторичной обмотки также будет близким к 90°. Это позволило уменьшить массогабаритные параметры силового трансформатора за счет повышения коэффициента мощности тока, расширить область использования.

Выпрямительная установка, принятая за прототип (патент 2386203, МПК Н02М 7/06, 10.04.2010, Бюл. № 10, Выпрямительная установка), не имеет коммутатор с блоком его управления. Она снабжена второй дополнительной частью вторичной обмотки трансформатора, подключенной согласно одним концом с первой дополнительной частью вторичной обмотки, а вторым концом со вторым конденсатором с переменной емкостью и разрядным резистором, соединенными между собой параллельно. Выпрямительная установка снабжена также вторым вольтодобавочным комплектом вентилей в виде двух последовательно соединенных вентилей, выходы которых имеют выводы для подключения к нагрузке, а общая точка их соединена со вторым конденсатором с переменной емкостью и разрядным резистором.

На фиг.1 представлена схема выпрямительной установки прототипа. Выпрямительная установка прототипа содержит однофазный силовой трансформатор 1 с основной 2, первой 3 и второй 4 дополнительными частями вторичной обмотки, включенными последовательно и согласно. Рабочий комплект вентилей 9-12 в виде однофазного моста подключен к основной части 2 вторичной обмотки трансформатора; общая точка первого вольтодобавочного комплекта вентилей 13-14 соединена с первым конденсатором с переменной емкостью 7 и разрядным резистором 8; общая точка второго вольтодобавочного комплекта вентилей 15-16 соединена со вторым конденсатором с переменной емкостью 5 и разрядным резистором 6. Выходы рабочего комплекта и двух вольтодобавочных комплектов вентилей подключены к нагрузке 17.

При включении выпрямительной установки в сеть напряжение основной части вторичной обмотки 2 трансформатора подводится к мостовому выпрямителю, состоящему из вентилей 9, 10, 11, 12, в нагрузке 17 протекает постоянный пульсирующий ток I2 с наибольшей амплитудой, показанный на фиг.3. Одновременно напряжение согласно соединенных вторичных обмоток 2 и 3 трансформатора через конденсатор 7 подводится к мостовому выпрямителю, состоящему из вентилей 9, 10, 13.14, в нагрузке возникает пульсирующий ток с меньшей амплитудой I3, а напряжение согласно соединенных вторичных обмоток 2, 3 и 4 трансформатора через конденсатор 5 подводится к мостовому выпрямителю, состоящему из вентилей 9, 10, 15.16, в нагрузке возникает пульсирующий ток также с меньшей амплитудой I4.

Задачей предлагаемого изобретения является улучшение качества выпрямленного тока при использовании выпрямительной установки для заряда химических источников тока, электролизе растворов и, возможно, сварке на постоянном токе проволокой и др.

Решение поставленной задачи достигается тем, что предлагаемая установка снабжена дополнительным третьим конденсатором с подключенным параллельно ему резистором. Одним концом третий конденсатор соединен с выходом второго конденсатора с переменной емкостью и разрядным резистором, а вторым концом – с третьим вольтодобавочным комплектом вентилей – в виде двух последовательно соединенных вентилей. Выводы третьего вольтодобавочного комплекта вентилей подключены к нагрузке, а общая точка их соединена с третьим конденсатором с переменной емкостью и разрядным резистором.

На фиг.2 представлена схема предлагаемой выпрямительной установки. Выпрямительная установка содержит однофазный силовой трансформатор 1 с основной 2, первой 3 и второй 4 дополнительными частями вторичной обмотки, включенными последовательно и согласно. Рабочий комплект вентилей 11-14 в виде однофазного моста подключен к основной части 2 вторичной обмотки трансформатора. Общая точка первого вольтодобавочного комплекта вентилей 15-16 соединена с первым конденсатором с переменной емкостью 7 и разрядным резистором 8; общая точка второго вольтодобавочного комплекта вентилей 17-18 соединена со вторым конденсатором с переменной емкостью 5 и разрядным резистором 6, общая точка третьего вольтодобавочного комплекта вентилей 19-20 соединена с третьим конденсатором с переменной емкостью 9 и разрядным резистором 10. Выходы рабочего комплекта и трех вольтодобавочных комплектов вентилей имеют выводы для подключения к нагрузке 21.

Предлагаемая выпрямительная установка работает следующим образом. При включении выпрямительной установки в сеть напряжение основной части вторичной обмотки 2 трансформатора подводится к мостовому выпрямителю, состоящему из вентилей 11, 12, 13, 14, в нагрузке 21 протекает постоянный пульсирующий ток с амплитудой I2, показан на фиг.3. Напряжение согласно соединенных вторичных обмоток 2 и 3 трансформатора через конденсатор 7 подводится к мостовому выпрямителю, состоящему из вентилей 11, 12, 15, 16, в нагрузке 21 возникает пульсирующий ток с амплитудой I3. Напряжение согласно соединенных вторичных обмоток 2, 3 и 4 трансформатора через конденсатор 5 подводится к мостовому выпрямителю, состоящему из вентилей 11, 12, 17, 18, в нагрузке 21 возникает пульсирующий ток с амплитудой I4. К мостовому выпрямителю, состоящему из вентилей 11, 12, 19, 20, подводится напряжение через конденсаторы 5 и 9, в нагрузке 21 возникает пульсирующий ток I5.

Импульсы постоянного тока I3 и I4 согласно соединенных вторичных обмоток 2 и 3 трансформатора сдвинуты по фазе относительно импульсов тока I2 основной части вторичной обмотки 2, примерно на 45° и 90° соответственно. Сдвиги по фазе создаются выбором величин емкости конденсаторов 7 и 5. При этом обеспечивается согласованная работа моста из вентилей 11, 12, 13, 14 с выпрямительными мостами из вентилей 11, 12, 15, 16 и 11, 12, 17, 18 соответственно. Разрядные резисторы 8 и 6 необходимы для разряда конденсаторов 7 и 5 при отключении нагрузки 17. Аналогичные сдвиги по фазе возникают между напряжениями до диодных мостов U2 и U2,3 и U2 и U2,4, показаны на фиг.2. Импульсы тока 15 имеют сдвиг по фазе относительно импульсов тока I4 примерно на 45°. Этот сдвиг по фазе обеспечивается выбранной величиной емкости конденсатора 9 и включением его к выходу конденсатора 5. При этом выход конденсатора 5, вход конденсатора 9 и общая точка вольтодобавочного комплекта диодов 17, 18 образуют электрический узел, в котором электрическая цепь из конденсатора 9 и параллельно подключенного резистора 10 является самостоятельной. Сдвинутые по фазе импульсы токов I3, I4 и I4 относительно импульса тока I2 показаны на фиг.3.

Среднее значение выпрямленного тока в нагрузке за половину периода питающего напряжения определяется полным импульсом тока I2 и верхними частями импульсов I3 , I4 и I5, показаны на фиг.3. Качество выпрямленного тока оценивают коэффициентом пульсаций, определяемым отношением амплитуды импульсов постоянного тока к среднему значению тока. При наличии импульсов токов I3, I4 и I5, среднее значение выпрямленного тока окажется значительно больше, коэффициент пульсаций выпрямленного тока будет меньше, а качество тока выше. Роль конденсаторов 5, 7 и 9 этим не ограничивается. Их реактивная мощность, Qc5+Qc7+Qc9=Хс5·I 24+Хс7·I23+Хс9·I25, компенсирует часть реактивной индуктивной мощности тока силового трансформатора. При этом увеличивается величина коэффициента мощности тока Cos , уменьшается значение полного тока первичной обмотки и полной мощности тока силового трансформатора, а значит, и габариты магнитопровода, и площадь сечения проводника первичной обмотки могут быть уменьшены.

В макетном образце выпрямительной установки, используемой для заряда двух последовательно соединенных кислотных аккумуляторных батарей с номинальным напряжением 12 В и электрической емкостью 140 А·ч каждая, силовой трансформатор выбран мощностью тока 500 В·А. Для заряда таких батарей выпрямленное напряжение должно составлять не более 30 В. Это напряжение с учетом ЭДС аккумуляторных батарей при их полном заряде достаточно для создания зарядного тока 20 А. Внутреннее сопротивление одной аккумуляторной батареи составляет примерно 0,1 Ом. Напряжение основной части вторичной обмотки U2 выбрано 28 В. Эта величина напряжения меньше необходимого. Напряжение U2,4 вторичной обмотки выбрано 56 В, а напряжение U2,3 примерно 30 В. Дополнительные части вторичной обмотки выполнены проводом меньшей площади сечения. Диодный мост 11, 12, 13, 14 изготовлен из диодов В – 25, а вольтодобавочные комплекты 15, 16; 17, 18 и 19, 20 изготовлены из диодов В-10. Величина сопротивления разрядных резисторов выбрана 1 кОм. Конденсаторы 5, 7, 9 выбраны из соотношения Хс=50÷100 Rн, где Rн – внутреннее сопротивление последовательно соединенных аккумуляторных батарей, составляет не более 0,2 Ом.

Сдвиги по фазе между током I4 и напряжением U’2,4 примерно в 90°, током I3 и напряжением U’2,3 примерно в 45°, током 15 и напряжением U” 2,4 примерно 45° возникают, соответственно, если электрическая емкость конденсатора С5 160 мкФ, его реактивное сопротивление Х5=20 Ом, а электрическая емкость конденсаторов С7 3185 мкФ и С9 3185 мкФ, их реактивное сопротивление по 1 Ом каждый.

Известно, что заряд химических источников тока, либо электролиз, протекает с большим коэффициентом использования тока, когда качество выпрямленного тока выше. С целью повышения качества выпрямленного тока зарядные устройства изготавливают трехфазными, в однофазных используют индуктивные дроссели – фильтры, рассчитанные на полный зарядный ток. Применение таких дросселей увеличивает массогабаритные параметры выпрямительных установок. Регулирование средних значений тока в нагрузке в предлагаемой выпрямительной установке осуществляли путем изменения числа витков основной и дополнительных частей вторичной обмотки трансформатора

Технический результат: расширение возможности выпрямительной установки, уменьшение коэффициента пульсаций выпрямленного электрического тока, увеличение коэффициента мощности электрического тока Cos , при этом уменьшается значение полного тока первичной обмотки и полной мощности электрического тока силового трансформатора.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Выпрямительная установка, содержащая однофазный силовой трансформатор с основной и двумя дополнительными частями вторичной обмотки, включенными последовательно и согласно, рабочий и два вольтодобавочных комплектов вентилей, выходы которых имеют выводы для подключения к нагрузке, вход рабочего комплекта вентилей, выполненный в виде однофазного моста, соединен с основной частью вторичной обмотки трансформатора, первый вольтодобавочный комплект вентилей – в виде двух последовательно соединенных вентилей, общая точка которых соединена через первый конденсатор с переменной емкостью с подключенным параллельно ему резистором с общей точкой двух дополнительных частей вторичной обмотки трансформатора, второй вольтодобавочный комплект вентилей – в виде двух последовательно соединенных вентилей, общая точка которых соединена через второй конденсатор с переменной емкостью с подключенным параллельно ему резистором с крайним верхним выводом дополнительных частей вторичной обмотки трансформатора, отличающаяся тем, что она снабжена третьим вольтодобавочным комплектом в виде двух последовательно соединенных вентилей, общая точка которых соединена через третий конденсатор с переменной емкостью с подключенным параллельно ему резистором с общим узлом соединения второго конденсатора с переменной емкостью с подключенным параллельно ему резистором и общей точкой соединения второго вольтодобавочного комплекта, а выходы имеют выводы для подключения к нагрузке.

www.freepatent.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о