Силовая часть ВУТ (собственно выпрямитель) состоит из трансформаторов тока ТA1......ТA10, двух силовых трансформаторов ТV1 и ТVЗ, двух тиристорных .мостов VТ1......VТ6 и VТ14......VТ19, собранных по схеме Ларионова (трехфазная мостовая схема выпрямления), уравнительного дроселя L1 и L2 и фильтровых конденсаторов С4......С9 и С40 по С51. Каждая 6-фазная схема выпрямления состоит их силового трансформатора ТV1 (ТV3) и тиристорного моста V'Т1......VТ6 (VТ14......VТ19). Вторичные обмотки силовых трансформаторов VТ1 и VТЗ соединенных в треугольник и подключенных к основному трехфазному выпрямительному мосту на тиристорах. Первичные обмотки силовых трансформаторов рассчитаны на напряжения 380 В. Первичные обмотки силового трансформатора VТ1 соединены в треугольник, а первичные обмотки силового трансформатора VT3 - в звезду. Благодаря такому включению первичных обмоток осуществляется сдвиг их вторичных обмоток на 30 электрических градусов.
Две 6-фазные схемы через уравнительный дроссель соединены; параллельно. Сложение выпрямленных напряжений со сдвигом фаз питающих напряжений на 30 электрических градусов даст в результате выпрямленное напряжение с частотой пульсации 600 Гц (12-фазиая схема выпрямления). Уравнительный дроссель обеспечивает независимую работу двух схем Ларионова.
В цепь каждой фазы ВУТ между главными контактами магнитного пускателя КМ2 и первичными обмотками силовых трансформаторов включены первичные обмотки трансформаторов тока ТА1......ТА6, вторичные обмотки которых через выпрямительные мосты подключены к цепям автоматики защиты и параллельной работы.
Трансформаторы тока ТА7 и ТА9 включены в разрыв линии вторичной обмотки трансформаторов ТV1 и ТVЗ и являются датчиками тока устройства для выравнивания токов. Трансформаторы тока ТА8 н ТА10 включены в разрыв линии вторичной обмотки трансформаторов TV1 и TV3 и являются датчиками тока защиты от неравномерного распределения тока нагрузки между двумя 6-фазными схемами выпрямления.
Выпрямленное напряжение с шести катодов двух мостов плюсовым полюсом подается на выходную клемму, а минусовым полюсом с анодов трех тиристоров двух мостов через уравнительный дроссель - на двухзвенный фильтр, осуществляющий сглаживание пульсации до заданной нормы. Каждое звено фильтра состоит из дросселя фильтра к конденсаторов, которые защищены силовыми предохранителями F1……F4. Параллельно силовым предохранителям установлены сигнальные предохранители соответственно F5......F8. Ток и напряжение на выходе ВУТ измеряются амперметром и вольтметром класса точности 1,5. Для автоматического включения и выключения со стороны переменного тока в ВУТ установлен магнитный пускатель КМ2. Для отключения ВУТ со стороны переменного тока при проведении профилактических и ремонтных работ, а также в случае аварии в ВУТ установлен ремонтный разъединитель. На выходе ВУТ в минусовом полюсе установлен силовой предохранитель F20, выполняющий помимо своего основного назначения, роль однополюсового рубильника, при помощи которого ВУТ может быть отключен от минусового полюса нагрузки, для этой же цели служит перемычка между клеммами Х2: 10 и Х2: 11.
Для уменьшения уровня радиопомех на входе ВУТ установлены конденсаторы С1......СЗ, а на выходе - С38, С39, С60.....С67.
Конструктивно элементы системы управления размешены в двух одинаковых специальных блоках управления (АЗ и А4) и в блоке выравнивания токов и зашиты БВТ и 3).
Блок управления.
Блок управления АЗ управляет тиристорами VТ1......VТ6, блок управления А4 - тиристорами VТ14.....VТ19. Управляющие импульсы, вырабатываемые блоком управления АЗ, сдвинуты относительно импульсов вырабатываемых блоком правления А4, на 30 электрических градусов.
Первичные обмотки трансформаторов Т1......ТЗ блока управления АЗ соединяются в соответствии с соединением первичных обмоток силового трансформатора ТV1 в треугольник (устанавливаются перемычки между клеммами 1 - 2, 5 - 6 и 9 - 10), блока управления А4 в соответствии с соединением первичных обмоток трансформатора ТVЗ - в звезду (устанавливаются перемычки между клеммами 3 - 4, 7 - 8 и 11 - 12).
Усилитель постоянного тока и устройство выравнивания токов.
Усилитель постоянного тока и устройство выравнивания токов установлены в блоке выравнивания токов и защиты.
Усилитель постоянного тока служит для сравнения выходного напряжения или тока (сигнала обратной связи) с величиной опорного напряжения и для усиления сигнала рассогласования. Усилитель постоянного тока является общим для двух блоков управления АЗ и А4.
Усилитель постоянного тока состоит из источника опорного напряжения; входного каскада и двух операционных усилителей выполненных на микросхемах Д1 и Д2 и двух выходных каскадов.
В качестве источника опорного напряжения входного сигнала используются дна кремниевых стабилитрона V13 и V14. Резистор R39 предназначен для ограничения тока стабилитронов. Диоды V17 и V18 предназначены для температурной компенсации. Входной каскад состоит из транзистора V9, резисторов (R19,R20,R22,R23,R32,R34 и R37), конденсаторов C12, и C15. Операционные усилители на микросхемах Д1 и Д2 дополнены резисторами обратной связи R24 и R25, конденсаторами С9 и С10 с соответствующими резисторами R20 и R21 с корректирующими цепочками из конденсаторов С5 и С6, резисторами R13......R14.
Выходной каскад (в скобках указано обозначение второго выходного каскада) состоит из транзистора V10 (V11), резисторов R28 (R29), R35 (R36), R40 (R41) и диодов V6 (V5). Нагрузкой выходного каскада является резистор V48, установленный на блоке управления АЗ (А4). Питание входного и оконечного каскадов осуществляется от стабилизированного источника питания блоков управления (источники запараллелены).
Устройство для выравнивания токов между параллельно включенными 6-фазными схемами выпрямления состоит из выпрямительного моста VI (V2), резисторов R47, R1 (R2), нагрузочного резистора R49 (R50), Г-образного RС -фильтра, состоящего из резистора R5 (R6) и конденсатора С1 (С2), нагрузочного резистора R9 (R10) - в скобках указаны обозначения для второй 6-фазной схемы.
Датчиками контролируемого тока являются трансформатор тока ТА7 для одной 6-фазной схемы и ТА9 - для другой. Напряжение, снимаемое со вторичных обмоток трансформаторов тока поступает соответственно на выпрямительные мосты V1 и V2.
Принцип работы устройства для выравнивания токов между параллельно включенными 6-фазными схемами выпрямления заключается в сравнении токов нагрузки двух схем и сложении их разности с сигналом, поступающим с усилителя постоянного тока. Суммарный сигнал воздействует на фазосдвигающие устройства двух блоков управления. В фазосдвигающих устройствах управляющие импульсы сдвигаются на угол регулирования, необходимый для стабилизации напряжения и тока с заданной в ТЗ точностью и для равномерной загрузки двух параллельно включенных 6-фазных схем выпрямления.
Усилитель постоянного тока совместно с устройством для выравнивания токов работает следующим образом. Напряжения, снимаемые с конденсаторов С1 (для моста VI) и С2 (для моста V2), алгебраически складываются (вычитаются), и суммарное напряжение подается к нагрузочным резистора R9 и R10. Напряжение, снимаемое с нагрузочного резистора R9 (R10) одним полюсом через резистор R13 (R14) поступает на инвертирующих вход 4 микросхемы Д1 (Д2), а другим полюсом на не инвертирующий вход 5 микросхемы Д1 (Д2). Одновременно на вход 5-микросхем Д1 и Д2 поступает напряжение с выхода входного каскада УПТ.
При равномерном распределении токов нагрузки между двумя 6-фазными схемами выпрямления напряжения, снимаемые с резисторов R9 и R10, равны следовательно, равны нулю и напряжения, поступающие на входы 4 и 5 микросхем Д1 и Д2. Режим работы микросхем Д1 и Д2 определяется только режимом работы входного каскада УПТ. В этом случае, если на вход УПТ поступает увеличенное напряжение (сигнал обратной связи), то резко увеличивается ток через стабилитроны V13 и V14, возрастает напряжение смешения на резисторе R37. Транзистор V9 еще больше открывается. На входы 5 микросхем Д1 и Д2 поступает уменьшенное напряжение в результате чего напряжение сигнала на выходной клемме 10 микросхем Д1 и Д2 также уменьшается, транзисторы V10 и V11 выходных каскадов закрываются, и напряжение на их нагрузочных резисторах R48 уменьшается. При уменьшении входного напряжения напряжение на нагрузочных резисторах R48 увеличивается.
При неравномерном распределении токов нагрузки между двумя 6-фазными схемами (например, напряжение на выпрямительном мосте V1 -большое напряжения на выпрямительном мосте V2) напряжение на конденсаторах этих схем также соответственно различное (напряжение на конденсаторе С1 больше напряжения на конденсаторе С2). В результате алгебраического сложения этих напряжении через нагрузочные резисторы R9 и R10 начинает протекать корректирующий ток. При этом на инвертирующий вход микросхемы Д1 поступает напряжение положительной полярности через резистор R13 , а на тот же вход микросхемы Д2 – через резистор R14 – отрицательной полярности. В результате напряжение на входе 5 по отношению ко входу 4 у микросхемы Д1 меньше, а у микросхемы Д2 больше. Следовательно, напряжение сигнала на выходе микросхемы Д2 увеличится, а на выходе микросхемы Д1 уменьшается, транзистор V10 выходного каскада закроется, а транзистор V11 еще больше откроется, напряжение на нагрузочном резисторе R48 блока управления АЗ уменьшится, а на R48 блока управления А4 - увеличится.