особенностью которых является конструктивное исполнение выпрямителя в виде секций. Последние соединяются электрически и механически с секционированными обмотками трансформатора. Этим достигается снижение рабочего напряжения между входным и выходным контактами каждой секции. ВТВМ выполняются на выходные напряжения от 10 до 50 кВ и рассчитаны на входное напряжение 220+11 В переменного тока частотой 400+20 Гц.

На рис. 3.28 показана структурная электрическая схема ВТВМ типа ПВ6,3-26, рассчитанного на выходную мощность 6,3 кВт, выходное напряжение 26 кВ и выходной ток 0,24 А. Функционально ВТВМ состоит из восьми секций Ml ... М8, каждая из которых содержит мостовой выпрямитель на диодах VDi... У/)зб (2Д206В), часть обмотки каждой фазы трансформатора TVi и делитель напряжения Ri... Rid.

М, Mr Ма М. Mf! Mj.

I-----!ffw№»7! i-° C1--6

-i-roli Ш=; i++i i4+i iu

ж ж ж 11

Ш]пЪпъо\ i

5? $ $ tf - 2 2

\Вьшое2\

\ Jl I

5\ 5

УС.1

L J l .J I- J I--

Puc 3.28. Схема высоковольтного преобразователя типа ПВ6, 3-26

При номинальной нагрузке изменение выходного напряжения не превышает +3% (в нормальных условиях) и +5% (в условиях воздействия предельных температур), входной ток составляет 19,6 А, КПД равен 92%. В режиме холостого хода входной ток равен 1,65 А; при этом потери составляют 305 Вт. Время непрерывной работы ВТВМ при номинальной нагрузке составляет 48 ч. Допускается многократная коммутация в режиме холостого хода при емкостной нагрузке не более 0,1 мкФ.

Модули рассчитаны на эксплуатацию в следующих условиях:

температуре окружающей среды от - 50 до -\-6Б° С;

пониженном атмосферном давлении 460 мм рт. ст.;

воздействиях инея, росы, соляного тумана, акустических шумов;

механических воздействиях.

Вероятность безопасной работы в течение 1000 ч равна 0,96 при достоверности 0,9. Долговечность ВТВМ при температуре 65° С и номинальном режиме - не менее 10 000 ч.

На рис. 3.29 показан общий вид ВТВМ типа ПВ6,3-26. Его габариты 315X250X500 мм, масса 49 кг.

Рис. 3.29. Конструкция преобразователя типа ПВ6, 3-2G

Анализ приведенных конструкций выявил значительные резервы, использование которых позволяет повысить значения индукции в материале магнитопровода и плотности тока. Основные пути снижения массы и габаритов мощных ВТВМ заключаются в повышении допустимой рабочей температуры обмоток и магнитопровода, применении электротехнической стали со сниженными активными и реактивными потерями в области высоких индукций, оптимизации конструкции.

Для изготовления шихтованного магнитопровода целесообразно использование стали марки ТО-ЭТ-3424-3425 и изоляции пластин материалами с допустимой рабочей температурой до 200° С. В этом случае изоляция обмоток должна выдерживать аналогичную температуру. Конструктивно первичная и вторичная обмотки выполнены в виде отдельных узлов, герметизированных эпоксидным компаундом.

Модуль может быть выполнен с меньшим числом секций выпрямителя. На рис. 3.30 показана схема ВТВМ типа ПВ6,3-18, в состав которого входит трехфазный трансформатор TVi, имеющий две вторичные обмотки, и два выпрямителя Ei и Е2, соединенные последовательно. Разделение обмотки на несколько ступеней (две или три) позволяет снизить рабочее напряжение на каждой ступени до значения, не превышающего 10 кВ. Благодаря такому исполнению появилась возможность использования малогабаритных выоковольтных соединителей, с помощью которых осуществляется коммутация выпрямительных узлов с обмотками и между собой.

Ч8кВ[1

18кВ

Рис. 3 30. Схема преобразователя типа ПВ6, 3-18

Модули, построенные с учетом перечисленных рекомендаций, имеют высокие удельные показатели по объему. Так, при выходных напряжении 10 кВ и токе 0,35 А получен удельный показатель 302 Вт/дм, а при выходных напряжениях 31 кВ и токе 2 А удельный показатель составил 614 Вт/дм.

Разделение вторичной обмотки на самостоятельные секции с заменой заливки на опрессовку их изолирующим материалом позволяет улучшить условия охлаждения обмоток и повысить технологичность их изготовления. При этом каждая секция представляет собой конструктивно законченный функциональный узел. В зависимости от рабочего напряжения обмотки варьируется число секций, входящих в ее состав, благодаря чему достигается высокий коэффициент унификации и повышается ремонтопригодность моточной части ВТВМ.

Электрическая изоляция первичной и вторичной обмоток ВТВМ обеспечивается слоем компаунда или пресс-материала и воздушным зазором между концентрическими обмотками. Воздушный зазор для определенного напряжения f/к, при котором возникает корона, в существенной мере зависит от давления окружащей воздушной среды. При толщине изолирующего слоя обмотки от 4 до 5 мм из эпоксидного компаунда и радиусах кривизны на углах электродов исследовалась зависимость воздушного зазора от напряжения и к. Результаты исследований приведены на рис. 3.31 и 3.32, где линиями / показаны зависимости для переменного, линиями 2 - для пульсирующего и линиями 3 - для постоянного напряже-шя.

При расчетах в качестве исходной принята следующая эмпи-)ическая формула, дающая приемлемое приближение к эксперимен-гальным данным (значение Uk получается в киловольтах):

(3.1) 167