Уравнительный реактор что это

Что необходимо для выпуска уравнительных реакторов

Предприятие «Элтиз» в Запорожье, является одним из лидеров по выпуску сухих трансформаторов, дросселей и электрических реакторов. За относительно короткое время своей работы, компания добилась определенных высот не только у себя на родине, но и в зарубежных странах, а число клиентов и партнеров завода все время возрастает. Также постоянно расширяется ассортимент продукции и образуются новые производственные мощности.

Разработка и производство реакторов и трансформаторов производится без сторонних исполнителей и располагается на собственной промышленной площадке со всеми необходимыми зданиями и инфраструктурой. Цеха оснащены специальным инновационным оборудованием, современным транспортом и механизмами, а также всеми необходимыми материалами для изготовления продукции по технологиям.

Очень ценным ресурсом данного завода является его персонал, который имеет высокую квалификацию и богатый опыт в подобной работе. Кроме того, сотрудники регулярно проходят кадровую переподготовку или посещают курсы повышения квалификации. Все эти показатели являются гарантией высокого качества выпускаемой продукции, а также экономической стабильности предприятия.

Что такое уравнительный реактор?

Уравнительный реактор используется для сглаживания пульсации тока между двумя типами вентилей в выпрямительных системах. По своей конструкции реактор представляет собой две катушки индуктивности, которые подключаются встречно и таким образом гасят друг друга, предупреждая перемагничивание или протечку тока. Сглаживание анодных напряжений из четной и нечетной группы вентилей позволяет им работать параллельно, а равномерная эксплуатация вентилей предупреждает образование намагничивания в трансформаторе. Стоит уточнить, что реактор ограничивает исключительно переменную часть тока, поэтому электрические потери в аппарате остаются минимальными.

Что представляют собой трансформаторы?

Трансформатор – это специальный статический электромагнитный агрегат, который необходим для преобразования электрического тока и напряжения одной величины в эти же показатели другой величины. Такие механизмы бывают:

Бесспорными лидерами продаж на сегодня являются сухие трансформаторы, которые работают без погружения в масло и являются наиболее безопасными и экологичными. Доставка товаров осуществляется не только в пределах Украины, но и за рубежом.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Уравнительный реактор

Уравнительный реактор обычно встраивается в кожух трансформатора; номинальная мощность уравнительного реактора при отсутствии сеточного регулирования составляет 0 07 выпрямленной мощности. При сеточном регулировании номинальная мощность уравнительного реактора возрастает. [17]

Уравнительные реакторы либо встраиваются в бак главного трансформатора, либо представляют собой отдельную единицу. В последнем случае они выполняются либо с естественным воздушным охлаждением для длительной работы в закрытых помещениях, либо с естественным масляным охлаждением для длительной работы в закрытых помещениях или на открытом воздухе. [18]

Уравнительный реактор имеет сердечник, на котором размещена обмотка, имеющая вывод от средней точки. Он воспринимает ( при токе нагрузки, превышающем примерно 1 % номинального) разность мгновенных значений выпрямленных напряжений двух трехфазных выпрямителей и обеспечивает тем самым их параллельную работу. При этом в выпрямленном напряжении исключаются некоторые гармонические, так что схема работает как шестипульсная. [19]

Уравнительный реактор воспринимает разность мгновенных значений выпрямленных напряжений Udi И Udn, обеспечивая тем самым параллельную работу обеих вентильных групп. [20]

Уравнительный реактор УР представляет собой дроссель с замкнутым маг-нитбпроводом, имеющий две обмотки и обладающий значительной индуктивностью. Данная схема представляет собой две трехфазные схемы ( / и / /) выпрямления со средней точкой, работающие параллельно через уравнительный реактор УР на общую нагрузку. [21]

Благодаря уравнительному реактору в каждый момент времени в схеме происходит уравнивание напряжений каких-либо фаз двух трехфазных выпрямительных групп, вследствие чего становится возможной параллельная работа этих групп на общую нагрузку. [26]

Технические характеристики уравнительного реактора должны быть следующие. [29]

При наличии уравнительного реактора положение меняется. [30]

Источник

Определение параметров уравнительного реактора в 12-пульсных преобразователях напряжения

В настоящее время в полупроводниковых преобразователях постоянного и переменного тока большой мощности широкое распространение получили мостовые 12-пульсные схемы выпрямления. Они выполняются на базе трехобмоточных трехфазных трансформаторов с соединением вторичных обмоток в звезду и треугольник, выходы которых подключаются к неуправляемым выпрямителям (В) или управляемым выпрямителям (УВ), имеющим одинаковые линейные напряжения. При соединении выпрямительных мостов УВ1 и УВ2 последовательно происходит удвоение выходного напряжения отдельного выпрямителя, а при включении их параллельно через уравнительный реактор (УР) осуществляется удвоение тока в цепи нагрузки [1]. Последняя схема находит, в частности, применение в системах тиристорного электропривода на большие токи (рис. 1). В этом случае полусумма напряжений мостов определяет выпрямленное напряжение на нагрузке:

а разность указанных напряжений обуславливает переменную составляющую уравнительного напряжения

прикладываемую к УР. Ток через реактор i_УР (ωt) ограничивается индуктивностью L его полной обмотки.

Следует отметить, что в литературе по силовой полупроводниковой технике расчет УР в 12-пульсных схемах выпрямления освещен недостаточно. Мы предлагаем методику расчета УР в мостовых преобразователях. При этом величина индуктивности УР определяется для двух типов преобразователей — неуправляемых и управляемых выпрямителей.

В общем случае эта задача сводится к определению индуктивности УР при работе УВ с углами регулирования 0 ≤ α ≤ 90° эл. На рис. 2 приведены временные диаграммы, левая часть которых относится к случаю α = 0, а правая — для наиболее тяжелого режима, когда величина u_УР (ωt) максимальна, что имеет место при α = 90° эл. Фазные напряжения на рис. 2а относятся к УВ1, сдвиг между u_d1(ωt) и u_d2(ωt) составляет 30° эл.

1) Случай α = 0.

Для уравнительного контура имеем:

где ω = 314 с –1 — круговая частота сети с частотой 50 Гц, u_УР (ωt) — уравнительное напряжение, определяемое по (2) из рис. 2 и представляющее собой приближенно пилообразную кривую с частотой 300 Гц и амплитудой

где U_ф, U_л — действующие значения фазного и линейного напряжений для УВ1.

Учитывая, что величины линейных напряжений для обоих выпрямителей одинаковые, в дальнейшем будем пользоваться (4) относительно линейного напряжения.

Из (2), (4) и рис. 2г найдем уравнительное напряжение:

С учетом вышеизложенного из (5–7) окончательно определим:

Из (3), (4) и (8) определим уравнительный ток i_УР и его амплитудное значение I_УРm на участке 0 ≤ ωt ≤ π/12:

Аналогично с учетом (9) можно получить кривую i_УР (ωt) на участке π/12 ≤ ωt ≤ π/6:

Из (12) следует, что при ωt = π/12 i_УР = 0, а при ωt = π/6 i_УР = I_УРm и соответствует (11).

Задаваясь значением амплитуды уравнительного тока I_УРm из (11), можно определить требуемую индуктивность УР для данного случая α = 0:

2) Случай α = 90° эл. (наихудший по условиям работы УР).

Для данного случая, как и для предыдущего, в правой части рис. 2б приведены приближенно линеаризированные кривые u_d1(ωt) и u_d2(ωt): первая получена из рис. 2а, вторая — путем смещения первой на 30° эл. вправо. Вычитанием кривых друг из друга определяется диаграмма уравнительного напряжения, имеющая практически прямоугольную форму с частотой 300 Гц и амплитудой:

Пунктиром показана диаграмма с учетом синусоидальности указанных кривых.

Решая (3) и (14) аналогично вышеизложенному, найдем:

Как следует из сравнения (10), (12) и (15), (16), функции i_УР (ωt) не являются синусоидальными, отличаются по форме и величине, но являются симметричными относительно точки ωt = π/12 (рис. 2г).

Максимальная величина i_УР по (15) и (16) соответствует точкам ωt = 0 и ωt = π/6 и составляет:

Для заданного значения I_УРm из (17) найдем:

Из (11) и (18) определим соотношение индуктивностей при I_УРm = const для 12-пульсных мостовых диодных (В) и тиристорных выпрямителей (УВ) (соответственно при α = 0 и α = 90° эл.):

Соотношение максимальных значений уравнительных напряжений для тех же выпрямителей по (4) и (14) составляет:

Определим в указанных ранее режимах типовую мощность S_т.УР УР, которая зависит от действующих значений тока и напряжения в цепи УР. Поскольку данный реактор в отличие от трансформатора содержит одну обмотку, то его установленная мощность равна половине мощности эквивалентного трансформатора, то есть:

где I_УР.∑ — действующее значение суммарного тока нагрузки и уравнительного; U_УР — действующее значение уравнительного напряжения.

В данном случае ток через УР с учетом нагрузки составляет:

где I_d — ток нагрузки, который при расчете мощности S_т.УР принимаем номинальным, а уравнительным током пренебрегаем ввиду его малости.

Для диодного выпрямителя (α = 0) величину U_УР определим с учетом (4) и (8) из рис. 2,г:

Для управляемого выпрямителя при α = 90° эл. из рис. 2г имеем:

Соотношение между величинами по (22) и (23)

Из (20–24) следует, что соотношение между типовыми мощностями для УР в режимах α = 0 и α = 90° эл. будет соответствовать (24), то есть

Отношение типовой мощности УР к мощности нагрузки составляет:

Пример. Рассчитать L_УР и S_т.УР для выпрямителя и управляемого выпрямителя при U_л = 500 В, I_d = 2 кА, I_УРm = 100 A (где I_УРm — по рис. 2г).

Из (13) и (26) для В (α = 0) соответственно найдем:

Из (18) и (27) для УВ соответственно получим для наиболее тяжелого режима α = 90° эл.:

Для УВ, работающего в перемежающихся режимах с углами от α = 0 до α = 90° эл. можно практически принять среднюю величину мощности:

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Уравнительный реактор

Уравнительный реактор представляет собой катушку с замкнутым магнитопроводом, имеющую две обмотки, включенные. [1]

Уравнительный реактор увеличивает продолжительность горения отдельных анодов, в результате чего ток проходит одновременно по двум вторичным обмоткам, расположенным на разных стержнях. [3]

Уравнительный реактор имеет однофазный магнитопровод с насаженными на него обмотками. Каждая из ветвей обмотки размещается на обоих стержнях, что исключает появление добавочных потоков рассеяния. Обмотки уравнительного ре-актора выполняются дисковыми, с параллельным соединением по несколько дисков в группе. [4]

Уравнительные реакторы обычно выполняют частично насыщающимися либо ненасыщающимися. [5]

Уравнительный реактор выравнивает мгновенные значения анодных напряжений, подводимых к первой и второй группам вентилей, благодаря большому индуктивному сопротивлению для разностного контурного тока двух групп и обеспечивает деление тока нагрузки выпрямителя. Этого не происходит только в режиме малых нагрузок. Максимальное значение напряжения на уравнительном реакторе равно половине амплитуды фазного напряжения вентильной обмотки, а частота напряжения равна утроенной частоте напряжения питающей сети. [9]

Уравнительный реактор увеличивает продолжительность горения отдельных анодов, в результате чего ток проходит одновременно по двум вторичным обмоткам, расположенным на разных стержнях. [11]

Уравнительный реактор выравнивает мгновенные значения напряжений двух вторичных обмоток. Это происходит под действием уравнительного напряжения; ( на рис. 12, б показано заштрихованными криволинейными треугольниками), которое наводится в полуобмотках реактора УР. [13]

Источник

Шестифазная звезда и двойной зигзаг

Несмотря на широчайшее распространение трехфазного тока, в ряде важных областей техники нельзя обойтись без постоянного тока. Это относится, например, к электролизным установкам металлургических заводов и электрической тяге.

Сравнительно недавно постоянный ток получали от двигателей-генераторов. Современным способом получения постоянного тока является непосредственное выпрямление переменного тока с помощью полупроводниковых (селеновых, германиевых, кремниевых) выпрямителей.

Переход от двигателей-генераторов к непосредственному выпрямлению кроме конструктивных различий (вращающиеся машины заменены неподвижными аппаратами) имеет важную особенность. Она состоит в том, что у двигателя-генератора цепи переменного и постоянного тока электрически изолированы; при непосредственном выпрямлении они связаны, так как вентили, образующие выпрямитель, и вторичные обмотки трансформатора непосредственно соединены. Совершенно ясно, что выпрямленный ток не может быть синусоидальным; он содержит не только переменную, но и постоянную составляющие (смотрите статью «Понятие о магнитном равновесии трансформатора»), что при некоторых схемах выпрямления очень неблагоприятно влияет на работу трансформатора.

С этим сложным вопросом читатели могут ознакомиться в книге Каганова И. Л. «Промышленная электроника», 1968 год. Здесь же в самых общих чертах отмечаются основные положения, необходимые для пояснения видов соединения трансформаторов, питающих выпрямители.

Системы выпрямления

Выпрямители, преобразующие трехфазный ток в постоянный, являются выпрямителями трехфазного тока независимо от числа фаз вторичной обмотки. Первичная обмотка трансформатора, питающая выпрямитель трехфазного тока, соединяется в звезду, треугольник или зигзаг и получает питание от сети трехфазного тока. Вторичная обмотка может быть трехфазной, шестифазной, двенадцатифазной, что определяет систему выпрямления; трехфазную, шестифазную, двенадцатифазную и так далее.

Рисунок 1. Общие свойства систем и схем выпрямления. Кривые выпрямленного напряжения (а); выпрямление однофазного тока по мостовой схеме (б) и по схеме с нулевым выводом (д); выпрямление трехфазного тока по мостовой схеме (г) и по схеме с нулевым выводом (в).

На рисунке 1, а сверху вниз изображены кривые выпрямленного напряжения при трехфазном (U₃), шестифазном (U₆) и двенадцатифазном (U₁₂) выпрямлении. Этот рисунок показывает только характер явлений (а не количественные соотношения), иллюстрируя следующее:
а) наименьшие пульсации (волнистость) получаются при двенадцатифазном выпрямлении, что хорошо;
б) продолжительность анодного тока каждой фазы самая высокая при трехфазном выпрямлении (t₃ > t₆ > t₁₂); с этой позиции лучше трехфазное выпрямление;
в) средние значения выпрямленного напряжения при разных системах выпрямления неодинаковы (U₁₂ > U₆ > U₃).

Схемы выпрямления

Схема соединений трансформатора и поток вынужденного намагничивания

Характер и величина потока вынужденного намагничивания определяются схемой соединения обмоток трансформатора и для трехфазных схем состоят в следующем:
а) при соединении первичной обмотки в треугольник, а вторичной в звезду в сердечнике трансформатора возникает неизменный по времени однонаправленный поток вынужденного намагничивания;
б) при соединении первичной и вторичной обмоток в звезду поток вынужденного намагничивания однонаправлен, но пульсирует, если создающий его ток меняется во времени;
в) если вторичная или первичная обмотка соединена в зигзаг, то поток вынужденного намагничивания отсутствует (смотрите пояснения к рисункам 1 и 2, в статье «Схема соединения «Зигзаг»).

При соединении первичной обмотки в звезду, а вторичной в шестифазную звезду поток вынужденного намагничивания каждую шестую часть периода меняет направление. Он проходит по всем стержням вверх (а по воздуху вниз, так как однонаправленные потоки не могут замкнуться в ярме), а через 1/6 периода меняет направление, проходя по всем стержням вниз, а по воздуху вверх. Поток вынужденного намагничивания имеет тройную частоту по сравнению с частотой питающей сети и называется однофазным потоком вынужденного намагничивания.

Шестифазное выпрямление при соединении вторичных обмоток трансформатора в двойной зигзаг

Рисунок 2. Шестифазное выпрямление в схеме звезда – двойной зигзаг.

Соединениям на рисунке 2, а соответствует векторная диаграмма (рисунок 2, б) электродвижущих сил (э. д. с.) вторичных обмоток, из которой ясны: последовательность работы вентилей 1, 2, …, 6, значение э. д. с. вторичной обмотки E₂ (геометрическая разность э. д. с. секций разных фаз), продолжительность работы каждого вентиля 60°.

Шестифазное выпрямление в схеме с уравнительным реактором

Схема соединений трансформатора и вентилей показана на рисунке 3, а. Первичные обмотки, не показанные на рисунке 3, а, соединены в звезду (треугольник). Шесть вторичных обмоток – по две на каждом стержне – образуют две группы. У одной из них в нейтраль 0₁ соединяются концы, а начала a, b и c выводятся для присоединения вентилей 1, 3 и 5. У другой – в нейтраль 0₂ соединены начала, а к концам x, y и z присоединяются вентили 2, 4 и 6. Между нулевыми точками 0₁ и 0₂ звезд включен уравнительный реактор УР, средняя точка которого является отрицательным полюсом выпрямителя. Секции уравнительного реактора соединены встречно и размещены на двухстержневом магнитопроводе. Положительным полюсом выпрямителя служит общая точка, к которой присоединены вентили 1, 3 и 5 (нечетная группа), 2, 4 и 6 (четная группа).

Рисунок 3. Шестифазное выпрямление в схеме с уравнительным реактором.

На рисунке 3, б сплошными линиями показаны фазные напряжения u_2a, u_2b и u_2c вторичных обмоток нечетной звезды; штриховые линии изображают фазные напряжения u_2x, u_2y и u_2z четной звезды. Кривая выпрямленного напряжения выделена жирной линией. Она состоит из участков (верхушек) синусоид с шестикратным периодом повторяемости и соответствует режиму работы, который иллюстрирует рисунок 3, г. Из него видно, что в начале рассмотрения процесса параллельно работают вентили 5 и 6. Затем в течение времени t₁ параллельно работают вентили 6 и 1. Во время t₂ вентиль 1 продолжает работу, но вместо вентиля 6 включается вентиль 2. Далее работают вентили 2 и 3 (время t₃), а затем 3 и 4 (t₄) и, наконец, 4 и 5 (t₅). После этого все повторяется в том же порядке. Словом, в любой момент параллельно работают два вентиля, а для этого необходимо не только присоединить их соответствующим образом, но и выровнять мгновенные значения напряжений в цепях параллельно работающих вентилей. Именно для этого служит, уравнительный реактор. Рассмотрим его работу.

Допустим, параллельно работают вентили 6 и 1. Разница мгновенных значений фазных напряжений u_2y и u_2a определяется вертикальными линиями (ординатами) u_K (рисунок 3, б) и наводится в двух последовательно соединенных секциях уравнительного реактора УР.

Секции уравнительного реактора одинаковы. Поэтому напряжения u_к1 = u_к2 = ½ u_к по величине равны, но по отношению к его среднему выводу они имеют разные знаки. Следовательно, u_к2 (в нашем примере) прибавляется к фазному напряжению u_2a (вентиль 1), но вычитается из фазного напряжения u_2y (вентиль 6). В результате напряжения выравниваются (отсюда и название – уравнительный реактор), что обеспечивает параллельную работу двух вентилей. Характер изменения напряжения на уравнительном реакторе показан на рисунке 3, в. Сравнивая его с рисунком 3, б, легко видеть, что частота в уравнительном реакторе в 3 раза больше частоты питающей сети (сравним продолжительность периодов T/3 и T).

1 На рис. 1, б ясно видно, что в течение одного полупериода ток проходит в направлении зеленых стрелок через вентили 1 и 2. В другой полупериод направление тока через вентили 3 и 4 указано красными стрелками. В трехфазной схеме на рис. 1, г в положительный полупериод фазы А ток проходит через вентили 6, 7 и 9 (красные стрелки). В положительный полупериод фазы В направление тока показывают зеленые стрелки. Обратите внимание на противоположное направление зеленых и красных стрелок у вторичных обмоток трансформатора.
2 Ток проходит одновременно по двум секциям вторичных обмоток, расположенным на разных стержнях, чему отвечает симметричное прохождение тока по двум первичным обмоткам, расположенным на тех же стержнях. Благодаря этому м. д. с. на каждом из стержней уравновешены.
3 Приведенные здесь величины (1/3, 1/6 периода и так далее) соответствуют идеализированной картине.
4 Одна группа обмоток соединена в звезду началами, а другая концами. Значит, токи во вторичных обмотках одной фазы имеют противоположные направления.
5 Ток нагрузки всегда проходит через уравнительный реактор, что отчетливо видно из рис. 3, а.
6 Режим называется двойным трехфазным, так как работают две трехфазные группы обмоток, причем каждая вторичная обмотка работает 1/3 периода, то есть столько же, сколько при трехфазном выпрямлении.
7 Ночью сети трамвая и троллейбуса почти не нагружены, но включено освещение вагонов, а для ламп накаливания повышение напряжения резко сокращает срок их службы.

Источник: Каминский Е. А., «Звезда, треугольник, зигзаг» – 4-е издание, переработанное – Москва: Энергия, 1977 – 104с.

Источник