В настоящее время выпрямительные устройства типа ВУТ (выпрямительные устройства тиристорные) находятся в стадии разработки и будут выпускаться взамен устройств типа ВУК следующих типов: ВУТ-90/25, ВУТ-31/60,ВУТ-67/60, ВУТ-31/125, ВУТ-67/125, ВУТ-31/250, ВУТ-67/250, ВУТ-31/500 и ВУТ-67/600.
Основная цель разработки устройств типа ВУТ — экономия материалов (обмоточной меди, трансформаторной и конструкционной стали), повышение КПД, уменьшение габаритов и массы, унификация конструкции и схемы.
В ВУТ для преобразования переменного тока в постоянный применены полностью управляемая (симметричная) трехфазная мостовая схема на тиристорах и импульсно-фазовый способ управления тиристорами. Для уменьшения асимметрии угла регулирования применена одноканальная система управления тиристорами, В которой фазовый сдвиг всех импульсов управления происходит в одном канале. Уменьшение асимметрии фазовых углов импульсов управления значительно снижает содержание в выпрямленном напряжении субгармоник основной частоты сети, т. е. 1, 2 и 3-й гармоник частоты сети, а это уменьшает габариты сглаживающего фильтра.
В схему выпрямительного устройства типа ВУТ, изображенную на рис. 1.33, входят: силовая часть, состоящая из трансформаторов тока 1, силового трансформатора 2, тиристорного выпрямительного моста 3, сглаживающего фильтра 4; система управления тиристорами, состоящая из трансформаторов питания и синхронизации 5, блока питания 6, задающего генератора 7, усилителя постоянного тока 8, двух фазосдвигающих устройств 9 и 10,
распределителя импульсов 11; система автоматики, защиты, сигнализации, параллельной работы, состоящая из трансформатора автоматики 12, вспомогательного выпрямительного моста 13 и элементов автоматики, защиты сигнализации и параллельной работы 14.
Рис. 1.33. Структурная схема выпрямительного устройства типа ВУТ
В ВУТ наряду с контактной защитой, применяемой в устройствах типа ВУ и ВУК, имеется быстродействующая защита от перегрузок и перенапряжения блокированием импульсов управления. Эта защита выполнена на бесконтактных элементах, воздействующих на схему управления тиристорами, в результате срабатывания которых прекращается подача управляющих импульсов на силовые тиристоры, и они закрываются при переходе их анодного напряжения через нуль в течение времени не более 6 мс.
Устройства ВУТ обеспечивают полностью автоматизированный заряд аккумуляторной батареи по модифицированному способу, осуществляемый в две ступени. На первой ступени разряженная аккумуляторная батарея подключается к ВУТ, работающему в режиме стабилизации напряжения с установкой, соответствующей 2,3—2,35 В на каждый элемент аккумуляторной батареи. При такой установке напряжения батарея будет потреблять очень большой ток, но его рост будет ограничиваться системой ограничения тока ВУТ на уровне 1—1,05 номинального значения. Этим током батарея будет быстро заряжаться и напряжение на ней будет увеличиваться. Когда оно достигнет 2,3—2,35 В на элемент, равное установке напряжения ВУТ, ток нагрузки будет равен 100% номинального значения, ВУТ выйдет из режима ограничения и заряд батареи будет осуществляться при постоянном напряжении 2,3—2,35 В на элемент — это вторая ступень заряда.
За током заряда аккумуляторной батареи должно следить контрольное устройство, в качестве которого может быть использовано устройство индикации тока (УИТ), выпускаемое как отдельное устройство. Когда ток аккумуляторной батареи уменьшится до 5—8-кратного значения тока подзаряда, контрольное устройство подаст соответствующий сигнал в систему автоматики ВУТ, которая переведет ВУТ в чисто буферный режим, т. е. на напряжение 2,2 В на элемент.
По электрическим параметрам, по сравнению с устройствами ВУК, ВУТ имеют: меньшую величину минимального выпрямленного напряжения (22 В вместо 26 В для устройств с номинальным напряжением 24 и 56 В вместо 58 В для устройств с номинальным напряжением 60 В); большие допустимые пределы изменения напряжения и частоты питающей сети, более широкие пределы регулирования напряжения; более высокий КПД, величины которого увеличены на 2,5—6%; лучшую стабильность выпрямленного напряжения (±1% вместо ±2%); меньшую пульсацию выпрямленного напряжения; возможность работы при холостом ходе.
Переход на регулирование с помощью тиристоров позволил исключить из схемы устройства дроссель насыщения, чем значительно сокращен расход трансформаторной стали и меди на каждое выпрямительное устройство (в зависимости от мощности выпрямительного устройства расход меди уменьшен от 10 до 72 кг, а стали — от 30 до 140 кг).
Уменьшение массы меди и трансформаторной стали позволило значительно уменьшить габаритные размеры и массу устройств типа ВУТ.
Схемой ВУТ предусмотрена стыковка с однотипным выпрямительным устройством типа ВУК. Это позволит при расширении существующих электропитающих установок, выполненных на устройствах типа ВУК, использовать выпрямительные устройства типа ВУТ. При этом будут выполняться все функции, обеспечиваемые ранее выпрямительными устройствами типа ВУК.
Конструкция шкафов ВУТ сборная, выполнена из унифицированных элементов и аналогична конструкции выпускаемых в настоящее время устройств ВУЛС-2.
