Предложение относится к области электротехники и используется в источниках питания.The offer relates to the field of electrical engineering and is used in power supplies.
Широко известный [1] высоковольтный выпрямитель содержит в цепи первичной обмотки трансформатора ограничители тока и коммутатор, шунтирующий их по окончанию пускового периода, а к вторичной обмотке трансформатора подключен диодный мост, и к его полюсам присоединен конденсатор. Ограничение пускового тока конденсатора обеспечивается введением в схему громоздкого выключателя, шунтирующего ограничители тока, что является недостатком. Наиболее близким по схемотехнике и достигаемым результатам является [2] высоковольтный диодный выпрямитель, состоящий из сетевого выключателя и трансформатора, первичная обмотка которого входами подключена к выходу выключателя, а вторичная присоединена к диодному мосту, к полюсам которого подключен конденсатор, предзарядный коммутатор, к выводам которого подключены ограничители тока. Выводы же ограничителей подключены к дополнительной третичной обмотке трансформатора. Наиболее близким по схемотехнике и достигаемым результатам ко второму варианту является [2]высоковольтный диодный выпрямитель, состоящий из сетевого выключателя и трансформатора, первичная обмотка которого входами подключена к выходу выключателя и имеющая отпайки в нулевой точке звезды и переключатель РПН, а вторичная присоединена к диодному мосту, к полюсам которого подключен конденсатор, предзарядный коммутатор. Недостаток такого устройства-прототипа состоит в том, что дополнительная обмотка усложняет трансформатор. Техническим результатом данного предложения является упрощение. Техническая задача решается в первом варианте предложения за счет того, что трансформатор снабжен отпайками от одной обмотки, к которым подключены вторые выводы ограничителей тока. Техническая задача решается во втором варианте предложения за счет того, чток отпайкам каждой фазы первичнойобмоткитрансформатора присоединены три однофазные обмотки изолирующего трансформатора, первичная обмотка которого подключена кпредзарядному коммутатору.The widely known [1] high-voltage rectifier contains current limiters and a switch in the primary transformer circuit, shunting them at the end of the starting period, and a diode bridge is connected to the secondary winding of the transformer, and a capacitor is connected to its poles. Limiting the starting current of the capacitor is provided by introducing into the circuit a bulky switch that shunts the current limiters, which is a drawback. The closest in terms of circuitry and results achieved is [2] a high-voltage diode rectifier consisting of a power switch and a transformer, the primary winding of which is connected to the output of the switch, and the secondary is connected to a diode bridge, to the poles of which a capacitor is connected, the pre-charged switch, to the terminals of which current limiters are connected. The conclusions of the limiters are connected to the additional tertiary winding of the transformer. The closest in circuit design and results achieved to the second variant is [2] a high-voltage diode rectifier consisting of a circuit breaker and a transformer, the primary winding of which is connected to the output of the switch and having a tap at the zero point of the star and the on-load tap-changer, and the secondary is connected to a diode bridge , to the poles of which a capacitor is connected, a pre-charged switch. The disadvantage of such a prototype device is that the additional winding complicates the transformer. The technical result of this proposal is a simplification. The technical problem is solved in the first version of the proposal due to the fact that the transformer is equipped with tap-offs from one winding, to which the second terminals of the current limiters are connected. The technical problem is solved in the second version of the proposal due to the fact that three single-phase windings of the isolation transformer, the primary winding of which is connected to the pre-charged switch, are connected to the tapes of each phase of the primary winding of the transformer.
На фиг. 1, 2 приведена схема устройства. Имеется трансформатор, первичная обмотка 1 которого включена последовательно с сетевым высоковольтным выключателем 2. Вторичная обмотка 3 присоединена к диодному выпрямительному мосту 4, к полюсам которого присоединен конденсатор 5 и нагрузка 6 (например, инвертор). Ограничители 7 тока (резисторы, конденсаторы) включены последовательно с предзарядным коммутатором 8 и подключены к отпайкам обмоток трансформатора (1, 3). На фиг. 1 показано соединение первичных обмоток 1 трансформатора звездой, а на фиг. 2 -треугольником.FIG. 1, 2 shows a diagram of the device. There is a transformer, the primary winding 1 of which is connected in series with the mains high-voltage switch 2. The secondary winding 3 is connected to a diode rectifier bridge 4, to the poles of which is connected a capacitor 5 and a load 6 (for example, an inverter). Limiters 7 current (resistors, capacitors) are connected in series with the pre-charged switch 8 and connected to the tapes of the transformer windings (1, 3). FIG. 1 shows the connection of the primary windings 1 of a transformer by a star, and FIG. 2 is a triangle.
Высоковольтный выпрямитель работает следующим образом. В начале включения замыкается коммутатор 8, подающий относительно низкое напряжение (например, 380 В), ток в цепи ограничивается ограничителями 8, поэтому вначале напряжение на отпайках мало. За счет трансформации и выпрямления мостом 4 пониженное из-за ограничителей 7 напряжение прикладывается к конденсатору 5. С течением времени напряжение на отпайках повышается из-за заряда конденсатора 5. Таким образом, напряжение на конденсаторе 5 нарастает плавнодо номинального. После заряда конденсатора коммутатор 8 размыкается, и включается выключатель 2 высокого напряжения (например, 10 кВ). Так как конденсатор 5 был предварительно заряжен, то коммутация выключателя 2 не вызывает броска пускового тока. К выходу моста 4 и конденсатора 5 подключена нагрузка 6, которая запускается в связи с достижением номинального напряжения. Таким образом в обеих схемах предварительный заряд (предзаряд) производится от низковольтного источника (промышленной сети), поэтому используются низковольтные ограничители тока. Используются также отпайки от основных обмоток трансформатора. Это упрощает установку и повышает ее надежность.High-voltage rectifier works as follows. At the beginning of switching on, the switch 8 closes, supplying a relatively low voltage (for example, 380 V), the current in the circuit is limited by the limiters 8, therefore, at first, the voltage on the taps is low. Due to the transformation and rectification by bridge 4, the voltage due to the limiters 7 is applied to the capacitor 5. Over time, the voltage on the taps increases due to the charge of the capacitor 5. Thus, the voltage on the capacitor 5 increases to a nominal voltage. After charging the capacitor, the switch 8 is opened and the high voltage switch 2 (for example, 10 kV) is turned on. Since the capacitor 5 was precharged, switching the switch 2 does not cause an inrush current. To the output of the bridge 4 and the capacitor 5 is connected the load 6, which is started due to the achievement of the rated voltage. Thus, in both schemes, pre-charge (precharge) is produced from a low-voltage source (industrial network), therefore low-voltage current limiters are used. Spurs from the main windings of the transformer are also used. This simplifies installation and increases its reliability.
Источники информации:Information sources:
1. А. Колпаков. Схемотехника мощных высоковольтных преобразователей напряжения. Журнал «Силовая электроника», 2007, №2, рис. 6.1. A. Kolpakov. Circuit design of high-power high-voltage voltage converters. Power Electronics Magazine, 2007, No. 2, Fig. 6
2. Патент RU №2364016 C1, кл. Н02Н 9/00,Н02Н 1/00, 2006 г.2. Patent RU No. 2364016 C1, cl. ННН 9/00, НОН 1/00, 2006
