JP5459775B2 - 変圧器の二次側に整流器エレメントのないac−dcコンバーター - Google Patents
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Description
Φstat(t)= ΦN 1/Z0(R1 sin(ωt)− X1 cos(ωt))または、
Φstat(t)= ΦN sin(ωt− Φ0)およびtanψ0 =(X1/R1)である。
整流器エレメントとしてダイオードを使用する場合、交流電圧半波のゼロ点のすぐ後に、この整流器エレメントが接続される。磁束Φは、Φ=0ではじまり、半波後に最大±2Φ、すなわち電圧時間積によって規定される全磁束量まで上昇する。このことから、二次回路で測定される量も倍増する。これに応じて高い磁化電流IMを有する鉄心を飽和状態にするために、エアギャップのサイズを適切に決めることができる。同じ極性の半波と半波との間に距離があるため、変圧器は、変圧器の一般的な作動で静止と呼ばれる状態には移行しない。
Claims (13)
- 少なくとも1つの整流器エレメント(D)と、少なくとも1つの変圧器(T)とを有し、
前記少なくとも1つの整流エレメント(D)は、制御ユニット(CTRL)に接続された制御入力(cl、clR、clS、clT)を備えることにより、伝送される同一極性の半波の相が部分的にカットオフされるように、前記制御ユニット(CTRL)により制御可能であり、
前記変圧器(T)が少なくとも1つの電源ケーブル(PL)のケーブル(PL1、PL2)を介して交流電圧電源(Q)と接続される少なくとも1つの一次コイル(W1)と、負荷(Z)に接続される少なくとも1つの二次コイル(W2)とを有し、前記二次コイル(W2)は磁束Φのガイドとして働く付属の磁気フレーム(JK)に配置されている、直流電圧または直流電流を生成する装置であって、
前記一次コイル(W1)が前記整流器エレメント(D)を介して前記交流電圧電源(Q)と接続されていることにより、該当する極性の各交流電圧半波のために、一次電流I1が前記整流器エレメント(D)と前記一次コイル(W1)とを介して供給可能であり、前記磁気フレーム(JK)によって磁束Φを常に同じ方向に促し、
直流電圧が結果として生じる前記二次コイル(W2)は、直流整流エレメントによる中間接続なしに、負荷(Z)と接続される、ことを特徴とする、直流電圧または直流電流を生成する装置。 - 2つの一次コイル(W11、W12)が、該当する極性の各交流電圧半波によって、それぞれの前記一次電流I1が、交互に、前記一次コイル(W11、W12)のそれぞれに流されるように、整流器エレメント(D1またはD2)を介して前記交流電圧電源(Q)と接続され、変圧器(T1P2)の同一の前記磁気フレーム(JK)に配置されており、それぞれの前記一次電流I1が、前記磁気フレーム(JK)を介して関連する磁束Φを常に同じ方向に促していることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 2つの前記一次コイル(W11、W12)が、前記整流器エレメント(D)を介して前記交流電圧電源Qとそれぞれ接続され、個別の磁気フレーム(JK1、JK2)に配置されていること、両方の前記磁気フレーム(JK1、JK2)の1つに配置されている二次コイル(W21またはW22)が、関連する半波のために、前記負荷(Z)の中に交互に流される二次電流I2が前記負荷(Z)を介して同じ方向へ流れるように、前記負荷(Z)と接続されていることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- a)前記一次コイル(W11、W12)の第一端部が、異なる極性の前記整流器エレメント(D1またはD2)を介して前記電源供給ケーブル(PL)の前記第一ケーブル(PL1)と接続され、前記一次コイル(W11、W12)の第二端部が、前記電源供給ケーブル(PL)の前記第二ケーブル(PL1)と接続されていること、または、
b)前記一次コイル(W11、W12)の第一端部と前記一次コイル(W11、W12)の第二端部とが、同一極性の前記整流器エレメント(D1またはD2)を介して、前記電源供給ケーブル(PL)の異なるケーブル(PL1またはPL2ならびにPL2またはPL1)と接続されていることを特徴とする、請求項2または3に記載の装置。 - 変圧器(T3P1)が3つの一次コイル(W1R、W1S、W1T)を有し、それぞれの第一の端部が、関連する整流器エレメント(DRまたはDSまたはDT)を介して三相交流ケーブル(PL3)の位相(R、S、T)と接続され、それらの第二の端部が前記三相交流配線(PL3)の中性線(0)と接続されていること、前記変圧器(T3P1)が前記一次コイル(W1R、W1S、W1T)と磁気的に連結している二次コイル(W2R、W2S、W2T)を有し、前記二次コイル(W2R、W2S、W2T)の中に交互に送られる二次電流I2R、I2SおよびI2Tが負荷(Z)を介して常に同じ方向へ流れるように、前記二次コイル(W2R、W2S、W2T)が前記負荷(Z)と接続されていることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記変圧器(T3P1)が3つの一次コイルのペア(W11R、W12RまたはW11S、W12SまたはW11T、W12T)を有し、それぞれの第一の端部が、関連する整流器エレメント(DR1、DR2またはDS1、DS2またはDT1、DT2)を介して前記三相交流ケーブル(PL3)の前記位相(R、S、T)と接続され、それらの第二の端部が前記三相交流ケーブル(PL3)の前記中性線(0)と接続されていること、前記変圧器(T3P1)が前記一次コイル(W1R、W1S、W1T)と磁気的に連結している前記二次コイル(W2R、W2S、W2T)を有し、前記二次コイル(W2R、W2S、W2T)の中に交互に送られる前記二次電流I2R、I2S、I2Tが前記負荷(Z)を介して常に同じ方向へ流れるように、前記二次コイル(W2R、W2S、W2T)が前記負荷(Z)と接続されていることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 互いに連結されている前記一次コイルと前記二次コイル(W1R、W2RまたはW1S、W2SまたはW1T、W2T)または(W11R、W12RまたはW11S、W12SまたはW11T、W12T)が、前記磁気フレームの鉄心(KRまたはKSまたはKT)にそれぞれ配置されていることを特徴とする、請求項6に記載の装置。
- 1つまたは複数の前記磁気フレーム(JK)が、好ましくは、少なくとも1つのヨークまたは1つの前記鉄心、1つのエアギャップ(d)を有し、好ましくは、前記鉄心の磁界強度が規定値を超過しないように、前記エアギャップ(d)が選択されていることを特徴とする、請求項1〜7の1つに記載の装置。
- 前記整流器エレメント(D)または前記整流器エレメント(D1、D2もしくはDRまたはDSまたはDTもしくはDR1、DR2またはDS1、DS2またはDT1、DT2)が、コントロールユニット(CTRL)と接続されている制御入力(cl、clR、clS、clT)を有し、伝達される同一極性半波の位相がゲートでコントロールされるように、および/または、個々の同一極性半波が定期的または必要に応じて伝達されないように、前記コントロールユニット(CTRL)によって制御可能であることを特徴とする、請求項1〜8の1つに記載の装置。
- 前記整流器エレメント(D)または前記整流器エレメント(D1、D2もしくはDRまたはDSまたはDTもしくはDR1、DR2またはDS1、DS2またはDT1、DT2)のそれぞれが、制御可能な半導体、好ましくはサイリスタまたはトライアックであることを特徴とする、請求項9に記載の装置。
- 前記二次コイル(W2)または前記二次コイル(W21、W22またはW2R、W2S、W2TまたはW1R、W2RまたはW1S、W2SまたはW1T、W2T)が、少なくとも1つの構成部品、場合によっては、直列につながれた1つのスロットル(L3)および/または前記負荷(Z)に並列につながれた1つの負荷コンデンサ(CS)を有する、アクティブまたはパッシブなフィルターカイロ(S)を介して前記負荷(Z)と接続されていることを特徴とする、請求項1〜10の1つに記載の装置。
- 1つの前記変圧器(T、...)または複数の前記変圧器(T、...)のギヤ比が変更可能であることを特徴とする、請求項1〜11の1つに記載の装置。
- 各前記整流器エレメント(D1、D2もしくはDRまたはDSまたはDTもしくはDR1、DR2またはDS1、DS2またはDT1、DT2)が、同一極性半波を定期的または必要に応じて、関連する前記一次コイル(W1、...)に供給し、前記一次コイルが関連する前記二次コイル(W2)によって前記負荷(Z)に正しい極性で供給されることを特徴とし、とくに、1つまたは多相の前記交流電圧電源(Q)に接続され、電気エネルギー変換のために、少なくとも1つの前記整流器エレメント(D1、D2もしくはDRまたはDSまたはDTもしくはDR1、DR2またはDS1、DS2またはDT1、DT2)と、少なくとも1つの前記変圧器(T、T1、T2、T1P2、T3P1、T3P2)とを有する、請求項1〜12の1つに記載の装置を用いて、直流電圧または直流電流を生成する方法。
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