RU2119711C1 - Multiphase converter - Google Patents

Abstract

FIELD: converter substations for power transmission lines and DC butt-to-butt links, electrified railways, electric metal-working and chemical industries. SUBSTANCE: multiphase converter has two similar twelve-phase converters 1 and 2 with controlled (turn-off or turn-on) valves; banks of shunt capacitors are connected to valve windings of transformer; valves of converters 1 and 2 are turned on at control angles of α₁ = α - 7,5^o and α₂ = α + 7,5, respectively. Due to these features, line current of multiphase converter has low content of higher harmonics at which its sine-wave distortion factor is lower than 1%. EFFECT: provision for dispensing with filters on three- phase voltage side. 1 dwg

Description

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано на преобразовательных подстанциях для электропередач и вставок постоянного тока, электрифицированных железных дорог, электрометаллургической и химической промышленности, где необходимо обеспечить малое содержание высших гармоник в сетевом токе преобразователя на стороне трехфазного напряжения. The invention relates to a converter technique and can be used at converter substations for power transmissions and DC inserts, electrified railways, electrometallurgical and chemical industries, where it is necessary to ensure a low content of higher harmonics in the mains current of the converter on the side of a three-phase voltage.

Известны многофазные преобразователи, имеющие фазность 24 и выше, с малым содержанием высших гармоник в сетевом токе. К ним относятся 24-фазные преобразователи [1] и [2] и 30-фазный преобразователь [3]. Недостатком многофазного преобразователя [1] является сложность выполнения вентильных обмоток трансформатора, что практически исключает его применение для подстанций большой мощности и высокого напряжения. Недостатком многофазного преобразователя [2] является применение двух добавочных фазоповоротных устройств, включенных между шинами трехфазного напряжения и сетевыми обмотками двух трансформаторов. Known multiphase converters having a phase of 24 or higher, with a low content of higher harmonics in the mains current. These include 24-phase converters [1] and [2] and a 30-phase converter [3]. The disadvantage of a multiphase converter [1] is the complexity of the valve windings of the transformer, which practically excludes its use for substations of high power and high voltage. The disadvantage of a multiphase converter [2] is the use of two additional phase-shifting devices connected between the three-phase voltage buses and the network windings of two transformers.

Из известных монофазных преобразователей наиболее близким к предлагаемому является многофазный преобразователь [3], содержащий одинаковые преобразователи, включенные на стороне трехфазного напряжения параллельно, а на стороне выпрямленного напряжения последовательно или параллельно через уравнительный реактор. Недостатком этого многофазного преобразователя, принятого за прототип, является нестандартное выполнение вентильных обмоток трансформаторов с числом фаз 6k±1, где k=1,2,...., в частности пятифазных. Of the known single-phase converters, the closest to the proposed one is a multiphase converter [3], containing the same converters, connected on the side of the three-phase voltage in parallel, and on the side of the rectified voltage in series or parallel through the surge reactor. The disadvantage of this multiphase converter, adopted as a prototype, is the non-standard execution of the valve windings of transformers with the number of phases 6k ± 1, where k = 1.2, ...., in particular five-phase ones.

Задачей данного изобретения является создание многофазного преобразователя с малым содержанием высших гармоник в сетевом токе, при котором коэффициент искажения его синусоидальности меньше одного процента, из двух одинаковых двенадцатифазных преобразователей, содержащих наиболее простые стандартные трансформаторы с соединением обмоток звездой и треугольником. The objective of this invention is to provide a multiphase converter with a low content of higher harmonics in the mains current, in which the distortion coefficient of its sinusoidality is less than one percent, from two identical twelve-phase converters containing the simplest standard transformers with a star and a delta connection of windings.

Сущность изобретения состоит в том, что в состав многофазного преобразователя входят два одинаковых двенадцатифазных преобразователя 1 и 2 с управляемыми вентилями, преобразователи 1 и 2 включены на стороне трехфазного напряжения параллельно, а на стороне выпрямленного напряжения последовательно или параллельно через уравнительный реактор, к вентильным обмоткам трансформаторов преобразователей 1 и 2 подключены шунтовые конденсаторы, соединенные звездой или треугольником, вентили преобразователя 1 отпираются с углом регулирования α₁ = α - 7,5^o, а вентили преобразователя 2 - с углом регулирования α₂ = α + 7,5^o, где α - угол регулирования, определяющий энергетические характеристики многофазного преобразователя.The essence of the invention lies in the fact that the composition of the multiphase converter includes two identical twelve-phase converters 1 and 2 with controlled valves, the converters 1 and 2 are connected on the side of the three-phase voltage in parallel, and on the side of the rectified voltage in series or parallel through the surge reactor, to the valve windings of the transformers converters 1 and 2 are connected shunt capacitors connected by a star or a triangle, the valves of the converter 1 are unlocked with an angle of regulation α ₁ = α - 7.5 ^o , and the valves of the Converter 2 - with an angle of regulation α ₂ = α + 7.5 ^o , where α is the angle of regulation that determines the energy characteristics of a multiphase converter.

Уменьшение высших гармоник в сетевом токе у предлагаемого многофазного преобразователя достигается совместным применением двух технических решений: 1) подключение к вентильным обмоткам шунтовых конденсаторов, 2) отпирание вентилей преобразователей 1 и 2 с углами регулирования, разность которых α₂ - α₁ = 15^o.
Отметим сначала, какую роль в работе преобразователей 1 и 2 играют шунтовые конденсаторы.The reduction of higher harmonics in the mains current of the proposed multiphase converter is achieved by the combined use of two technical solutions: 1) connecting to the valve windings of the shunt capacitors, 2) unlocking the valves of the converters 1 and 2 with control angles, the difference of which α ₂ - α ₁ = 15 ^o .
First, we note what role shunt capacitors play in the operation of converters 1 and 2.

Если вентили запираемые, то шунтовые конденсаторы ограничивают перенапряжения, связанные с практически мгновенными коммутациями тока в преобразователе. Кроме того, они частично отфильтровывают высшие гармоники тока. If the valves are lockable, then shunt capacitors limit the overvoltage associated with almost instantaneous current switching in the converter. In addition, they partially filter out the higher harmonics of the current.

Если вентили незапираемые, то шунтовые конденсаторы осуществляют практически мгновенные коммутации тока в преобразователе. Кроме того, они выполняют те же функции, что и в случае запираемых вентилей. If the valves are non-lockable, then shunt capacitors provide almost instantaneous current switching in the converter. In addition, they perform the same functions as in the case of lockable valves.

Таким образом, преобразователи 1 и 2 с запираемыми и незапираемыми вентилями во всех режимах (при разных углах регулирования и при разных нагрузках) работают с углом коммутации, близким к нулю. Поэтому соответствующие токи у преобразователей 1 и 2 при одинаковой нагрузке, но разных углах регулирования α₁ и α₂ , имеют одинаковую форму и одинаковый гармонический состав; они только сдвинуты по фазе на 15^o. Это относится и к входным токам i₁ и i₂ на стороне трехфазного напряжения преобразователей 1 и 2.Thus, converters 1 and 2 with lockable and non-lockable valves in all modes (at different control angles and at different loads) operate with a switching angle close to zero. Therefore, the corresponding currents of converters 1 and 2 with the same load, but different control angles α ₁ and α ₂ , have the same shape and the same harmonic composition; they are only phase shifted by 15 ^o . This applies to the input currents i ₁ and i ₂ on the side of the three-phase voltage of the converters 1 and 2.

Сетевой ток i многофазного преобразователя равен сумме входных токов i₁ и i₂ преобразователей 1 и 2. Из-за того, что преобразователь 1 работает с углом α₁ = α - 7,5^o , а преобразователь 2 - с углом α₂ = α + 7,5^o , действующее значение первой гармоники сетевого тока
I₍₁₎=(2cos 7,5^o)I₁₍₁₎=1,98I₁₍₁₎, (1)
где
I₁₍₁₎ - действующее значение первой гармоники входного тока у преобразователя 1 (или 2). Такое же соотношение справедливо для высших гармоник, имеющих порядок n = 24 k ± 1 = 23, 25, 47, 49, ... Поэтому эти высшие гармоники в сетевом токе имеют такие же относительные значения I_n/I₍₁₎, как и во входных токах преобразователей 1 и 2. (Уменьшение их во входных токах из-за фильтрующего действия шунтовых конденсаторов показано дальше при рассмотрении конкретного выполнения предлагаемого многофазного преобразователя).The network current i of the multiphase converter is equal to the sum of the input currents i ₁ and i _{2 of the} converters 1 and 2. Due to the fact that the converter 1 operates with an angle α ₁ = α - 7.5 ^o , and the converter 2 with an angle α ₂ = α + 7.5 ^o , the effective value of the first harmonic of the mains current
I ₍₁₎ = (2cos 7.5 ^o ) I _{1 (1)} = 1.98 I _{1 (1)} , (1)
Where
I _{1 (1)} is the effective value of the first harmonic of the input current of the converter 1 (or 2). The same relation is valid for higher harmonics of order n = 24 k ± 1 = 23, 25, 47, 49, ... Therefore, these higher harmonics in the mains current have the same relative values of I _n / I ₍₁₎ as in the input currents of converters 1 and 2. (Their reduction in input currents due to the filtering action of shunt capacitors is shown below when considering the specific implementation of the proposed multiphase converter).

Действующие значения высших гармоник, имеющих порядок
n = (2k - 1) 12 ± 1 = 11, 13, 35, 37,...,
в сетевом токе
I_(n) = (2sin 7,5^o)I_1(n), (2)
где I_1(n) - действующее значение n-й гармоники входного тока у преобразователя 1 (или 2). Исходя из (2) и (1), имеем, что для этих высших гармоник
I_(n)/I₍₁₎ = tg7,5^o(I_1(n)/I₁₍₁₎) = 0,13 (I_1(n)/I₁₍₁₎). (3)
Таким образом, относительные значения этих гармоник уменьшены в сетевом токе многофазного преобразователя в 7,6 раз. Существенно, что такое уменьшение относится к 11-й и 13-й гармоникам, имеющим наибольшую величину во входных токах преобразователей 1 и 2.Effective values of higher harmonics in order
n = (2k - 1) 12 ± 1 = 11, 13, 35, 37, ...,
in mains current
I _(n) = (2sin 7.5 ^o ) I _{1 (n)} , (2)
where I _{1 (n)} is the effective value of the nth harmonic of the input current of the converter 1 (or 2). Based on (2) and (1), we have that for these higher harmonics
I _(n) / I ₍₁₎ = tg7.5 ^o (I _{1 (n)} / I _{1 (1)} ) = 0.13 (I _{1 (n)} / I _{1 (1)} ). (3)
Thus, the relative values of these harmonics are reduced in the mains current of the multiphase converter by 7.6 times. It is significant that such a decrease applies to the 11th and 13th harmonics, which have the largest value in the input currents of converters 1 and 2.

Преобразователи 1 и 2 могут быть выполнены по любой схеме двенадцатифазного преобразователя. Приводим ниже описание предлагаемого многофазного преобразователя с конкретным выполнением преобразователей 1 и 2 по схеме двенадцатифазного преобразователя, в состав которого входят два вентильных моста и трансформатор с двумя вентильными обмотками, соединенными звездой и треугольником. Converters 1 and 2 can be made according to any twelve-phase converter circuit. Below is a description of the proposed multiphase converter with a specific implementation of converters 1 and 2 according to the scheme of a twelve-phase converter, which includes two valve bridges and a transformer with two valve windings connected by a star and a triangle.

На чертеже приведена схема предлагаемого многофазного преобразователя с одним из возможных конкретных выполнений входящих в его состав двух одинаковых двенадцатифазных преобразователей. The drawing shows a diagram of the proposed multiphase Converter with one of the possible specific implementations of its two identical twelve-phase converters.

Двенадцатифазный преобразователь 1 содержит два трехфазных моста 3, трехфазный трехобмоточный трансформатор 4, две батареи шунтовых конденсаторов 5 и устройства управления, определяющие угол регулирования вентилей обоих мостов. The twelve-phase converter 1 contains two three-phase bridges 3, a three-phase three-winding transformer 4, two shunt capacitor banks 5 and control devices that determine the angle of regulation of the valves of both bridges.

Мосты 3 содержат управляемые вентили; они могут быть незапираемые, например тиристорные, или запираемые, например из последовательно соединенных запираемых тиристоров. Bridges 3 contain controlled valves; they can be non-lockable, for example thyristor, or lockable, for example from series-connected lockable thyristors.

Трансформатор 4 имеет сетевую обмотку и две вентильные обмотки. Одна вентильная обмотка соединена треугольником, а другая - звездой. Линейные напряжения и мощности обеих вентильных обмоток одинаковые. Transformer 4 has a network winding and two valve windings. One valve winding is connected by a triangle, and the other by a star. The linear voltage and power of both valve windings are the same.

К каждой вентильной обмотке трансформатора 4 подключена батарея шунтовых конденсаторов (БШК) 5, фазы которой могут быть соединены звездой или треугольником. Емкость фазы БШК выбирается такой, чтобы порядок собственной частоты контуров, образованных шунтовыми конденсаторами и вентильной обмоткой, отличался на 1 - 2 порядка от ближайшего порядка высших гармоник у фазного тока моста, а именно от n = 6k ± 1, где k = 1, 2, ... При реальной относительной величине индуктивности сопротивления К3 вентильной обмотки, близкой к 0,1, указанный порядок собственной частоты имеет относительное значение, равное 9. Мощность двух БШК при этом составляет 0,12 - 0,15 номинальной мощности преобразователя 1 [4]. A shunt capacitor bank (BSC) 5 is connected to each valve winding of the transformer 4, the phases of which can be connected by a star or a triangle. The capacitance of the BSA phase is chosen so that the order of the natural frequency of the circuits formed by the shunt capacitors and the gate winding differs by 1 - 2 orders of magnitude from the nearest order of higher harmonics at the bridge phase current, namely from n = 6k ± 1, where k = 1, 2 , ... With a real relative magnitude of the inductance of the resistance K3 of the valve coil close to 0.1, the indicated order of natural frequency has a relative value of 9. The power of two BSKs in this case is 0.12 - 0.15 of the rated power of converter 1 [4 ].

Двенадцатифазный преобразователь 2 такой же, как преобразователь 1. The twelve phase converter 2 is the same as the converter 1.

Преобразователи 1 и 2 на стороне трехфазного напряжения соединены параллельно и подключены к шинам трехфазного напряжения 6. На стороне выпрямленного напряжения преобразователи могут быть соединены последовательно, как это показано на чертеже, или параллельно через уравнительный реактор. (Последний необходим, так как преобразователи 1 и 2 работают с разными углами регулирования). The converters 1 and 2 on the three-phase voltage side are connected in parallel and connected to the buses of the three-phase voltage 6. On the rectified voltage side, the converters can be connected in series, as shown in the drawing, or in parallel through a surge reactor. (The latter is necessary, since converters 1 and 2 work with different control angles).

Устройство управления многофазного преобразователя обеспечивает во всех режимах работу преобразователя 1 с углом регулирования
α₁ = α - 7,5^o ,
и работу преобразователя 2 с углом регулирования
α₂ = α + 7,5^o ,
где
α - угол регулирования, определяющий энергетические характеристики многофазного преобразователя.The control device of the multiphase converter provides in all modes the operation of the converter 1 with an angle of regulation
α ₁ = α - 7.5 ^o ,
and the operation of the Converter 2 with an angle of regulation
α ₂ = α + 7.5 ^o ,
Where
α is the control angle that determines the energy characteristics of a multiphase converter.

Активная и реактивная мощности двенадцатифазных преобразователей 1 и 2 на стороне переменного тока определяется по формулам (10) и (11), приведенным в [4] . Используя эти формулы и учитывая, что преобразователи 1 и 2 работают с углами регулирования α₁ = α - 7,5^o и α₂ = α + 7,5^o, получаем, что активная и реактивная мощности на стороне переменного тока предлагаемого многофазного преобразователя определяются по следующим выражениям:
P = 2cos7,5^oqk₁EI_dcosα (4)
Q = 2cos7,5^oqk₁EI_dsinα - 2y(k₁E)², (5)
где

L = L₂ + 2K $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{2}}{\text{1}}$ L₁,
где k₁ = W₂/W₁ - коэффициент трансформации вентильной обмотки, соединенной звездой;
C - емкость фазы БШК в случае соединения фаз БШК звездой;
L₁ - индуктивность К3 сетевой обмотки;
L₂ - индуктивность К3 вентильной обмотки, соединенной звездой;
E - фазное напряжение шин 6;
I_d - постоянная составляющая тока двенадцатифазного преобразователя 1 (или 2) на стороне выпрямленного напряжения.The active and reactive power of twelve-phase converters 1 and 2 on the alternating current side is determined by formulas (10) and (11) given in [4]. Using these formulas and taking into account that converters 1 and 2 work with control angles α ₁ = α - 7.5 ^o and α ₂ = α + 7.5 ^o , we find that the active and reactive powers on the alternating current side of the proposed multiphase converter are determined by the following expressions:
P = 2cos7.5 ^o qk ₁ EI _d cosα (4)
Q = 2cos7.5 ^o qk ₁ EI _d sinα - 2y (k ₁ E) ² , (5)
Where

L = L ₂ + 2K $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{2}}{\text{1}}$ L ₁
where k ₁ = W ₂ / W ₁ is the transformation coefficient of the valve winding connected by a star;
C is the capacitance of the BSA phase in the case of the connection of the BSA phases by a star;
L ₁ - inductance K3 network winding;
L ₂ - inductance K3 of the valve winding connected by a star;
E is the phase voltage of the tires 6;
I _d is the constant current component of the twelve-phase converter 1 (or 2) on the side of the rectified voltage.

Если вентили многофазного преобразователя запираемые, то угол может изменяться во всем диапазоне от 0 до 360^o; возможна работа многофазного преобразователя выпрямителем и инвертном как с потреблением, так и с выдачей реактивной мощности, в частности при реактивной мощности, близкой к нулю.If the valves of the multiphase converter are lockable, then the angle can vary over the entire range from 0 to 360 ^o ; it is possible to operate a multiphase converter with a rectifier and invert both with consumption and with the delivery of reactive power, in particular with reactive power close to zero.

Если вентили многофазного преобразователя незапираемые, то угол α может изменяться от 7,5^o до 172,5^o - δ , где δ - угол, в течение которого к вентилю после его проводимости должно быть приложено отрицательное анодное напряжение. Многофазный преобразователь с незапираемыми вентилями может работать выпрямителем без потребления реактивной мощности, как это видно из выражения (5).If the valves of the multiphase converter are non-lockable, then the angle α can vary from 7.5 ^o to 172.5 ^o - δ, where δ is the angle during which a negative anode voltage must be applied to the valve after its conductivity. A multiphase converter with non-lockable valves can operate as a rectifier without reactive power consumption, as can be seen from expression (5).

Во входных токах i₁ и i₂ (чертеж) двенадцатифазных преобразователей 1 и 2, кроме первой гармоники I₁₍₁₎, содержатся высшие гармоники I_1(n), порядок которых n = 12k ± 1 = 11, 13, 23, 25, 35, 37, ... Согласно [4] относительные значения высших гармоник входных токов преобразователей 1 и 2

При реальных индуктивностях К3 трансформатора 4 параметр μ имеет значение около 6. При μ = 6 получаем по (6) следующие значения I $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{1(n)}}$ в процентах для шести высших гармоник входных токов преобразователей 1 и 2:
при n = 11, 13, 23, 25, 35, 37 I*₁₍₁₎ 3,74, 2,02, 0,31, 0,24, 0,084, 0,071 % соответственно.In the input currents i ₁ and i ₂ (drawing) of twelve-phase converters 1 and 2, in addition to the first harmonic I _{1 (1)} , the higher harmonics I _{1 (n)} are contained, the order of which n = 12k ± 1 = 11, 13, 23, 25 , 35, 37, ... According to [4] the relative values of the higher harmonics of the input currents of the converters 1 and 2

For real inductances K3 of transformer 4, the parameter μ has a value of about 6. For μ = 6, we obtain from (6) the following values of I $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{1 (n)}}$ in percent for the six higher harmonics of the input currents of the converters 1 and 2:
with n = 11, 13, 23, 25, 35, 37 I * _{1 (1)} 3.74, 2.02, 0.31, 0.24, 0.084, 0.071%, respectively.

В фазном токе моста относительные значения высших гармоник равны 1/n (по отношению к первой гармонике). Поэтому относительное значение n-й высшей гармоники во входном токе двенадцатифазного преобразователя 1 (или 2) меньше относительного значения этой же гармоники в фазном токе моста в Р раз, где, как это следует из (6)

При μ = 6 имеет следующие значения Р, показывающие во сколько раз происходит уменьшение относительных значений высших гармоник во входных токах преобразователей 1 и 2:
при n = 11, 13, 23, 25, 35, 37 Р = 2,4, 3,8, 14, 17, 34, 38 соответственно.In the phase current of the bridge, the relative values of the higher harmonics are 1 / n (relative to the first harmonic). Therefore, the relative value of the nth highest harmonic in the input current of the twelve-phase converter 1 (or 2) is less than the relative value of the same harmonic in the phase current of the bridge by P times, where, as follows from (6)

For μ = 6, it has the following P values, showing how many times the relative values of higher harmonics decrease in the input currents of converters 1 and 2:
with n = 11, 13, 23, 25, 35, 37, P = 2.4, 3.8, 14, 17, 34, 38, respectively.

Этот эффект - результат фильтрующего действия батарей шунтовых конденсаторов 5. This effect is the result of the filtering action of shunt capacitor banks 5.

Переходим к определению высших гармоник в сетевом токе i многофазного преобразователя, находим их значения по отношению к первой гармонике. При этом так же, как выше для входных токов преобразователей 1 и 2, не учитываем первую гармонику холостого хода преобразователя, когда вентили заперты, а токи обусловлены шунтовыми конденсаторами. Это приближение дает незначительное увеличение относительных значений высших гармоник. We proceed to the determination of higher harmonics in the network current i of the multiphase converter, we find their values with respect to the first harmonic. At the same time, as above for the input currents of converters 1 and 2, we do not take into account the first harmonic of the idle speed of the converter when the valves are closed and the currents are caused by shunt capacitors. This approximation gives a slight increase in the relative values of the higher harmonics.

На основании выражений (3) и (6) получаем для высших гармоник сетевого тока, имеющих порядок n = (2k - 1) 12 ± 1 = 11, 13, 35, 37, ... Based on expressions (3) and (6), we obtain for higher harmonics of the mains current of the order n = (2k - 1) 12 ± 1 = 11, 13, 35, 37, ...

Относительные значения I $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{n}}$ этих высших гармоник в сетевом токе меньше относительных значений I $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{1(n)}}$ тех же гармоник во входных токах двенадцатифазных преобразователей 1 и 2 в 1/tg 7,5^o = 7,6 раз. Этот эффект - результат отпирания вентилей преобразователей 1 и 2 с углами регулирования, разность которых равна 15^o.

Relative values of I $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{n}}$ of these higher harmonics in the mains current is less than the relative values of I $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{1 (n)}}$ the same harmonics in the input currents of twelve-phase converters 1 and 2 in 1 / tg 7.5 ^o = 7.6 times. This effect is the result of unlocking the valves of the converters 1 and 2 with control angles, the difference of which is equal to 15 ^o .

Для высших гармоник сетевого тока, имеющих порядок = 24k ± 1 = 23, 25, 47, 49, . . . , как было выяснено во входных токах преобразователей 1 и 2. Следовательно, для этих гармоник I $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{(n)}}$ = I $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{1(n)}}$ , где I $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{1(n)}}$ определяется по (6).For higher harmonics of the mains current, having the order = 24k ± 1 = 23, 25, 47, 49,. . . , as was found in the input currents of the converters 1 and 2. Therefore, for these harmonics I $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{(n)}}$ = I $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{1 (n)}}$ where i $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{1 (n)}}$ determined by (6).

На основании изложенного по выражениям (8) и (6) получаем при μ = 6 следующие относительные значения I $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{(n)}}$ в процентах для восьми высших гармоник сетевого тока предлагаемого многофазного преобразователя:
при n = 11, 13, 23, 25, 35, 37, 47, 49 I*_(n) = 0,49, 0,27, 0,31, 0,24, 0,011, 0,009, 0,0345, 0,030 % соответственно.Based on the above, according to expressions (8) and (6), we obtain for μ = 6 the following relative values of I $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{*}}{\text{(n)}}$ in percent for the eight higher harmonics of the mains current of the proposed multiphase converter:
with n = 11, 13, 23, 25, 35, 37, 47, 49 I * _(n) = 0.49, 0.27, 0.31, 0.24, 0.011, 0.009, 0.0345, 0.030% respectively.

При таком содержании высших гармоник коэффициент искажения синусоидальности сетевого тока

Для сравнения отметим, что коэффициент K_и, характеризующий относительную величину высших гармоник в сетевом токе, у обычных двенадцатифазных преобразователей равен 10 - 12%, а у двенадцатифазного преобразователя с шунтовыми конденсаторами - 4,3% [4]. Приведенные данные показывают, что задача изобретения выполнена: у предлагаемого многофазного преобразователя сетевой ток имеет малое содержание высших гармоник, при котором коэффициент искажения синусоидальности меньше 1%. Высшие гармоники сетевого тока настолько малы, что не требуется установка фильтров и в результате достигается положительный технико-экономический эффект.With this content of higher harmonics, the distortion coefficient of the sinusoidality of the mains current

For comparison, we note that the coefficient K _and characterizing the relative magnitude of the higher harmonics in the mains current is 10–12% for ordinary twelve-phase converters, and 4.3% for a twelve-phase converter with shunt capacitors [4]. The above data show that the objective of the invention is achieved: the proposed multiphase converter, the mains current has a low content of higher harmonics, in which the sinusoidal distortion coefficient is less than 1%. The higher harmonics of the mains current are so small that the installation of filters is not required and as a result a positive technical and economic effect is achieved.

Источники информации
1. Шляпошников Б.М. Игнитронные выпрямители для тяговых подстанций железных дорог. - М.: Гос. транспортное ж/д из-во, 1947, с. 414.Sources of information
1. Shlyaposhnikov B.M. Ignitron rectifiers for traction substations of railways. - M .: State. railway transport, 1947, p. 414.

2. Авторское свидетельство СССР N 961074, кл. H 02 M 7/12, 1982. 2. Copyright certificate of the USSR N 961074, cl. H 02 M 7/12, 1982.

3. Авторское свидетельство СССР N 1228760, кл. H 02 M 7/12, 1984. 3. Copyright certificate of the USSR N 1228760, cl. H 02 M 7/12, 1984.

4. Поссе А.В. Результаты анализа 12-фазного самокоммутируемого преобразователя в установившихся режимах. - "Изв. РАН Энергетика", N 2, 1995, с. 43-51. 4. Posse A.V. Analysis results of a 12-phase self-switching converter in steady-state conditions. - "Izv. RAS Energetika", N 2, 1995, p. 43-51.

Claims (1)

Многофазный преобразователь, в состав которого входят два одинаковых двенадцатифазных преобразователя 1 и 2 с управляемыми вентилями, причем преобразователи 1 и 2 включены на стороне трехфазного напряжения параллельно, а на стороне выпрямленного напряжения - последовательно или параллельно через уравнительный реактор, отличающийся тем, что к вентильным обмоткам трансформаторов преобразователей 1 и 2 подключены шунтовые конденсаторы, соединенные звездой или треугольником, вентили преобразователя 1 отпираются с углом регулирования α₁= α-7,5^°, а вентили преобразователя 2 - с углом регулирования α₂= α+7,5^°, где α - угол регулирования, определяющий энергетические характеристики многофазного преобразователя.A multiphase converter, which includes two identical twelve-phase converters 1 and 2 with controlled valves, and the converters 1 and 2 are connected on the side of the three-phase voltage in parallel, and on the side of the rectified voltage in series or parallel through the surge reactor, characterized in that to the valve windings shunt capacitors connected by a star or a triangle are connected to the transformers of the transducers 1 and 2, the valves of the transducer 1 are unlocked with a control angle α ₁ = α -7.5 ^° , and the valves of the transducer 2 with a control angle α ₂ = α + 7.5 ^° , where α is the control angle that determines the energy characteristics of a multiphase converter.