RU162073U1 - Однофазный преобразователь переменного тока в постоянный - Google Patents
Однофазный преобразователь переменного тока в постоянный Download PDFInfo
- Publication number
- RU162073U1 RU162073U1 RU2015150128/07U RU2015150128U RU162073U1 RU 162073 U1 RU162073 U1 RU 162073U1 RU 2015150128/07 U RU2015150128/07 U RU 2015150128/07U RU 2015150128 U RU2015150128 U RU 2015150128U RU 162073 U1 RU162073 U1 RU 162073U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- group
- secondary windings
- thyristors
- phase
- midpoint
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
Abstract
Однофазный преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий однофазный трансформатор с первичной обмоткой и группой вторичных обмоток, состоящей из двух частей, каждая из которых имеет отпайку от средней точки, причем числа витков обеих частей группы вторичных обмоток равны, сформированы две, обратные друг другу трехвентильные звезды, общие точки соединения вентилей которых образуют выходные выводы устройства, отличающийся тем, что вторая звезда образована двумя тиристорами, свободные электроды которых соединены с началом и концом второй части группы вторичных обмоток и одним диодом, свободный электрод которого соединен со средней точкой второй части группы вторичных обмоток, кроме того, два транзистора соединяют начало и конец первой группы вторичных обмоток со средней точкой второй группы вторичных обмоток, причем оба транзистора и оба дополнительных тиристора включены согласно тиристорам и диодам трехвентильных звезд.
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано на электроподвижном составе, получающем питание от однофазной сети переменного тока.
Известен однофазный преобразователь переменного ток в постоянный (Плакс А.В. Системы управления электрическим подвижным составом. Учебник для вузов ж.-д.транспорта. - М.: Маршрут, 2005, с. 140), содержащий однофазный трансформатор с вторичной фазной обмоткой, имеющей две отпайки, делящие обмотку на три секции с соотношением чисел витков секций 1:1:2, и четырехфазный вентильный мост с управляемыми вентилями, входы переменного тока которого подключены к отводам от начала и конца вторичной обмотки и отводам от отпаек, а выходы постоянного тока подключены к нагрузке. Преобразователь обеспечивает четырехзонное плавное регулирование напряжения.
Недостатком преобразователя является относительно низкий коэффициент мощности, обусловленный необходимостью осуществлять раздельную коммутацию токов по большому и малому контурам в начальной стадии формирования каждой пульсации, что приводит к дополнительному сдвигу начала формирования пульсаций выпрямленного напряжения относительно «нулевых» фаз питающего напряжения более чем на 20 эл. град., а, следовательно, к искажению сетевого тока.
Кроме того известен однофазный преобразователь переменного тока в постоянный (патент RU 148770, Однофазный преобразователь переменного тока в постоянный, Щуров Н.И., Мятеж СВ., Джаборов М.М.), являющийся прототипом предлагаемой полезной модели. Он содержит однофазный трансформатор с первичной обмоткой и группой вторичных обмоток, состоящей из двух частей, каждая из которых имеет отпайку от средней точки, и числа витков обеих частей группы вторичных обмоток равны, из двух тиристоров, двух транзисторов и двух диодов сформированы две, обратные друг другу трехвентильные звезды, общие точки соединения вентилей которых образуют выходные выводы устройства, первая звезда образована двумя тиристорами, свободные электроды которых соединены с началом и концом первой части группы вторичных обмоток и одним диодом, свободный электрод которого соединен со средней точкой первой части группы вторичных обмоток, а вторая звезда образована двумя транзисторами, свободные электроды которых соединены с началом и концом второй части группы вторичных обмоток и одним диодом, свободный электрод которого соединен со средней точкой второй части группы вторичных обмоток, при этом один дополнительный тиристор соединяет начало первой части группы вторичных обмоток с концом второй части группы вторичных обмоток, а другой дополнительный тиристор соединяет конец первой части группы вторичных обмоток с началом второй части группы вторичных обмоток, кроме того, один дополнительный диод соединяет средние точки частей первой и второй групп вторичных обмоток, причем дополнительный диод и оба дополнительных тиристора включены согласно с тиристорами, транзисторами и диодами трехвентильных звезд.
Недостатком такого преобразователя является низкий коэффициент мощности.
Задачей (технический результат) предлагаемой полезной модели является создание однофазного преобразователя переменного тока в постоянный с более высоким коэффициентом мощности.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве однофазного преобразователя переменного тока в постоянный, содержащем однофазный трансформатор с первичной обмоткой и группой вторичных обмоток, состоящей из двух частей, каждая из которых имеет отпайку от средней точки, причем числа витков обеих частей группы вторичных обмоток равны, сформированы две, обратные друг другу трехвентильные звезды, общие точки соединения вентилей которых образуют выходные выводы устройства. Причем вторая звезда образована двумя тиристорами, свободные электроды которых соединены с началом и концом второй части группы вторичных обмоток и одним диодом, свободный электрод которого соединен со средней точкой второй части группы вторичных обмоток. Кроме того, два транзистора соединяют начало и конец первой группы вторичных обмоток со средней точкой второй группы вторичных обмоток, причем оба транзистора и оба дополнительных тиристора включены согласно тиристорам и диодам трехвентильных звезд.
На Фиг. 1 показан предлагаемый однофазный преобразователь переменного тока в постоянный.
На фиг. 2 приведены диаграмма питающего напряжения, диаграммы сигналов управления транзисторами 13 и 14, и диаграмма первой гармоники сетевого тока.
Однофазный преобразователь переменного тока в постоянный (Фиг. 1) содержит однофазный трансформатор, имеющий первичную обмотку и две вторичные секционированные обмотки, первая с секциями 1 и 2, вторая с секциями 3 и 4, вентильную часть, состоящую из управляемых вентилей 5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, 14 и неуправляемых вентилей 11, 12, вентили 5, 6, 11 и вентили 9, 10, 12 образуют обратные друг другу трехвентильные звезды, общие точки соединения вентилей в которых образуют соответственно выходные выводы устройства - анодный 15 и катодный 16, к которым подключена нагрузка 17. При этом тиристор 7 соединяет начало первой части группы вторичных обмоток с концом второй части группы вторичных обмоток, а тиристор 8 соединяет конец первой части группы вторичных обмоток с началом второй части группы вторичных обмоток. Коллектор транзистора 14 соединен с началом первой группы вторичных обмоток, а эмиттер со средней точной второй группы вторичных обмоток, коллектор транзистор 13 соединен с концом первой группы вторичных обмоток, а эмиттер со средней точной второй группы вторичных обмоток.
Устройство работаем следующим образом:
При положительной полуволне напряжения, тяговый электродвигатель постоянного тока получает напряжение с вторичной обмотки трансформатора 2, при этом путь протекания тока будет осуществляться по цепи: вторичная обмотка трансформатора 2 - транзистор 13 - диод 12 - ТЭД 15 - диод 11 - вторичная обмотка трансформатора 2. При отрицательной полуволне напряжения, тяговый электродвигатель постоянного тока получает напряжение с вторичной обмотки трансформатора 1, при этом путь протекания тока будет осуществляться по цепи: вторичная обмотка трансформатора 1 - транзистор 14 - диод 12 - ТЭД 15 - диод 11 - вторичная обмотка трансформатора 1. Управление тяговым электродвигателем на первой зоне будет осуществляться, таким образом, чтобы не возникало сдвига по фазе φ основной гармоники сетевого тока.
На второй зоне регулирования, при положительной полуволне, напряжение секций 1 и 4 вторичной обмотки трансформатора через диод 11, затем через открытый транзистор 14 и тиристор 10 поступает в цепь нагрузки. При отрицательной полуволне, напряжение секций 2 и 3 вторичной обмотки трансформатора через диод 11, затем через открытый транзистор 11 и тиристор 9 поступает в цепь нагрузки.
На третьей зоне регулирования, при положительной полуволне, напряжение секций 1, 3 и 4 вторичной обмотки трансформатора через диод 11, через тиристор 7 и тиристор 10 поступает в цепь нагрузки. При отрицательной полуволне, напряжение секций 2, 3 и 4 вторичной обмотки трансформатора через диод 11, через тиристор 8 и тиристор 9 поступает в цепь нагрузки.
На четвертой зоне регулирования, при положительной полуволне, напряжение секций 1, 2, 3 и 4 вторичной обмотки трансформатора через тиристоры 6 и 7 и тиристор 10 поступает в цепь нагрузки. При отрицательной полуволне, напряжение секций 1, 2, 3 и 4 вторичной обмотки трансформатора через тиристоры 5 и 8 и тиристор 9 поступает в цепь нагрузки.
Структура построения однофазного преобразователя остается «лестничной», как в варианте прототипа, что обеспечивает проведение раздельной коммутации тиристоров, «рассовмещенной» на большие и малые контуры коммутации. В предлагаемой схеме допускается одновременное амплитудное регулирование, которое осуществляется подачей отпирающих импульсов на тиристоры и широтно-импульсное регулирование, которое осуществляется подачей серии импульсов различной ширины на транзисторы. Использование транзисторов позволяет улучшить форму выпрямленного напряжения, ликвидировать сдвиг между основной гармоникой сетевого тока и напряжения, снизить процентный состав высших гармоник в потребляемом сетевом токе - а значит, в целом повысить коэффициент мощности преобразователя. По сравнению с прототипом в предлагаемой схеме на первой зоне регулирования в процессе выпрямления тока участвует один управляемый вентиль, что в результате снижает потери в вентилях, что так же способствует повышению коэффициент мощности преобразователя.
Подобный преобразователь может быть установлен на электровоз переменного тока.
Claims (1)
- Однофазный преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий однофазный трансформатор с первичной обмоткой и группой вторичных обмоток, состоящей из двух частей, каждая из которых имеет отпайку от средней точки, причем числа витков обеих частей группы вторичных обмоток равны, сформированы две, обратные друг другу трехвентильные звезды, общие точки соединения вентилей которых образуют выходные выводы устройства, отличающийся тем, что вторая звезда образована двумя тиристорами, свободные электроды которых соединены с началом и концом второй части группы вторичных обмоток и одним диодом, свободный электрод которого соединен со средней точкой второй части группы вторичных обмоток, кроме того, два транзистора соединяют начало и конец первой группы вторичных обмоток со средней точкой второй группы вторичных обмоток, причем оба транзистора и оба дополнительных тиристора включены согласно тиристорам и диодам трехвентильных звезд.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015150128/07U RU162073U1 (ru) | 2015-11-23 | 2015-11-23 | Однофазный преобразователь переменного тока в постоянный |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015150128/07U RU162073U1 (ru) | 2015-11-23 | 2015-11-23 | Однофазный преобразователь переменного тока в постоянный |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU162073U1 true RU162073U1 (ru) | 2016-05-20 |
Family
ID=56012623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015150128/07U RU162073U1 (ru) | 2015-11-23 | 2015-11-23 | Однофазный преобразователь переменного тока в постоянный |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU162073U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2723438C1 (ru) * | 2019-03-18 | 2020-06-11 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | Однофазный выпрямитель напряжения |
-
2015
- 2015-11-23 RU RU2015150128/07U patent/RU162073U1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2723438C1 (ru) * | 2019-03-18 | 2020-06-11 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | Однофазный выпрямитель напряжения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10498221B2 (en) | Multi-mode energy router | |
US20200136517A1 (en) | Parallel Hybrid Converter Apparatus and Method | |
JP2016226272A (ja) | プリチャージ回路及び太陽光発電インバータ | |
US20170005584A1 (en) | Multi-output power converter with phase-shift control | |
JP2011505788A (ja) | 多相グリッド同期調整電流形インバータシステム | |
US20150062991A1 (en) | Method and system for power conversion | |
JP2019515618A (ja) | エネルギー貯蔵システムにおいて使用するための電力変換器トポロジ | |
RU2561913C1 (ru) | Способ управления многозонным выпрямительно-инверторным преобразователем однофазного переменного тока | |
US20140153298A1 (en) | Inverter with coupled inductances | |
US10608554B2 (en) | Power supply having four quadrant converter and techniques for operation | |
RU162073U1 (ru) | Однофазный преобразователь переменного тока в постоянный | |
EP2893628B1 (en) | Interleaved 12-pulse rectifier | |
US11201551B2 (en) | Power control converter and method for controlling power between two AC power units | |
Vodovozov | Introduction to Power electronics | |
RU151148U1 (ru) | Преобразователь с 24-кратной частотой пульсации переменного напряжения в постоянное | |
Arvindan et al. | Investigation for improved power quality in hysteresis current controlled three-phase four-wire Vienna rectifier topologies | |
RU144509U1 (ru) | Преобразователь с 24-кратной частотой пульсации переменного напряжения в постоянное | |
CN114204836A (zh) | 一种逆变器和逆变装置 | |
RU2368060C1 (ru) | Преобразователь однофазно-постоянного тока | |
Pal et al. | A novel modulation strategy for active rectification of a snubber less soft-switched single stage 30 high frequency link DC-AC converter | |
JP6912764B2 (ja) | 電力変換装置の制御装置 | |
RU148770U1 (ru) | Однофазный преобразователь переменного тока в постоянный | |
JP2012010507A (ja) | 直流電源装置 | |
RU2660131C1 (ru) | Многоуровневый выпрямитель напряжения | |
RU2604829C1 (ru) | Преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное (варианты) |