RU2011280C1 - Inverter - Google Patents
Inverter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2011280C1 RU2011280C1 SU4918173A RU2011280C1 RU 2011280 C1 RU2011280 C1 RU 2011280C1 SU 4918173 A SU4918173 A SU 4918173A RU 2011280 C1 RU2011280 C1 RU 2011280C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- winding
- star
- phase
- transformer
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, а именно к силовой преобразовательной технике, и может быть использовано в установках гальванотехники, электролиза, для питания контактной сети городского транспорта и др. The invention relates to electrical engineering, namely to power converting equipment, and can be used in installations of electroplating, electrolysis, to power the contact network of urban transport, etc.
Известен преобразователь (1), содержащий трансформатор, уравнительный реактор и выпрямитель. Вторичные обмотки трансформатора соединены в прямую и обратную звезды. Known Converter (1) containing a transformer, surge reactor and rectifier. The secondary windings of the transformer are connected to the forward and reverse stars.
У прямой звезды выведены начала трех фаз, а концы соединены с нулевой шиной прямой звезды. У обратной звезды выведены концы трех фаз, а начала соединены с нулевой шиной обратной звезды. Начала и концы соответственно прямой и обратной звезд соединены с выпрямителем. Нулевая шина прямой звезды соединена с началом обмотки уравнительного реактора, конец которой соединен с нулевой шиной обратной звезды. От средней точки обмотки уравнительного реактора, делящей ее на две ветви, сделан вывод для соединения с нагрузкой. At the direct star, the beginnings of the three phases are derived, and the ends are connected to the zero line of the direct star. At the reverse star, the ends of three phases are derived, and the beginnings are connected to the zero bus of the reverse star. The beginnings and ends of the forward and reverse stars, respectively, are connected to the rectifier. The direct star zero bus is connected to the beginning of the surge reactor winding, the end of which is connected to the reverse star zero bus. From the midpoint of the winding of the equalization reactor, dividing it into two branches, a conclusion is drawn for connection with the load.
Описанное устройство обладает существенным недостатком: из-за асимметрии импульсов управления преобразователем, разных реактантов коммутации у вторичных обмоток трансформатора и искаженной системы приложенных к первичной обмотке трансформатора напряжений ток нагрузки между прямой и обратными звездами делится неравномерно, что требует дополнитеного расхода меди на трансформатор и снижает его КПД. Кроме того магнитопровод уравнительного реактора насыщается, что приводит к увеличению уравнительного тока и к дополнительному снижению КПД преобразователя. The described device has a significant drawback: due to the asymmetry of the control pulse of the converter, different switching reactants at the secondary windings of the transformer and a distorted system applied to the primary winding of the transformer, the load current between the direct and reverse stars is divided unevenly, which requires additional copper consumption to the transformer and reduces it Efficiency. In addition, the magnetic circuit of the equalization reactor is saturated, which leads to an increase in the equalization current and to an additional decrease in the efficiency of the converter.
Указанный недостаток исключен в устройстве (2), cодержащем трансформатор, междуфазный реактор и выпрямитель. Трансформатор содержит две вторичные обмотки, одна из которых соединена в прямую звезду, а другая - в обратную звезду. This drawback is eliminated in the device (2) containing a transformer, interphase reactor and rectifier. The transformer contains two secondary windings, one of which is connected to a direct star, and the other to a reverse star.
Междуфазный реактор содержит магнитопровод и три трехфазные обмотки, первая из которых короткозамкнута. Концы прямой звезды трансформатора соединены с началами второй обмотки реактора, а начала обратной звезды соединены с концами третьей обмотки реактора. Концы второй обмотки реактора и начала третьей обмотки реактора соединены с нулевой шиной. The interphase reactor contains a magnetic circuit and three three-phase windings, the first of which is short-circuited. The ends of the star of the transformer are connected to the beginning of the second winding of the reactor, and the beginning of the back star are connected to the ends of the third winding of the reactor. The ends of the second reactor winding and the beginning of the third reactor winding are connected to the zero bus.
От нулевой шины сделан вывод для соединения с нагрузкой. От начала прямой и концов обратной звезды выполнены выводы, соединенные с выпрямителем. From the zero bus, a conclusion is made for connecting to the load. From the beginning of the direct star and the ends of the backward star, conclusions are made connected to the rectifier.
Описанное устройство требует повышенный расход меди на соединения между концами прямой звезды и началами второй обмотки реактора, а также между началами обратной звезды и концами третьей обмотки реактора. The described device requires an increased consumption of copper for connections between the ends of a direct star and the beginnings of the second winding of the reactor, as well as between the beginnings of the reverse star and the ends of the third winding of the reactor.
Целью изобретения является повышение экономичности устройства за счет упрощения конструкции и улучшения массогабаритных показателей. The aim of the invention is to increase the efficiency of the device by simplifying the design and improving overall dimensions.
Указанная цель достигается тем, что в преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем трансформатор с трехфазной первичной обмоткой, соединенной с входными выводами для подключения питающей сети, и двумя трехфазными вторичными обмотками, первая из которых соединена в прямую, а вторая - в обратную звезды, нулевые выводы которых соединены с первым выходным выводом для подключения нагрузки, причем нулевой вывод первой обмотки образован общей точкой соединения ее концов, а нулевой вывод второй обмотки образован общей точкой соединения ее начал, выпрямитель, состоящий из шести групп вентилей, одни одноименные выводы силовых электродов которых объединены в общую точку, соединенную с вторым выходным выводом, и междуфазный реактор, на магнитопроводе которого расположены три трехфазные обмотки, первая из которых короткозамкнута, предложено первую вторичную обмотку трансформатора началами соединить с началами второй обмотки указанного реактора, вторую вторичную обмотку трансформатора концами соединить с концами третьей обмотки реактора, а свободные выводы второй и третьей обмоток реактора соединить со свободными выводами силовых электродов соответствующих групп вентилей выпрямителя. This goal is achieved by the fact that in the AC-to-DC converter containing a transformer with a three-phase primary winding connected to the input terminals for connecting the mains and two three-phase secondary windings, the first of which is connected in a direct and the second in a reverse star, zero the conclusions of which are connected to the first output terminal for connecting the load, and the zero output of the first winding is formed by a common point of connection of its ends, and the zero output of the second winding is formed by a common point it began to be connected, a rectifier consisting of six groups of valves, one of the same terminals of the power electrodes of which are combined into a common point connected to the second output terminal, and an interphase reactor, on the magnetic circuit of which there are three three-phase windings, the first of which is short-circuited, the first secondary winding is proposed connect the transformer with the beginnings of the second winding of the specified reactor, connect the second secondary winding of the transformer with the ends of the third winding of the reactor, and free conclusions Torah and third reactor coil connected to the free terminals of power electrodes of the corresponding groups of the rectifier valves.
В заявляемом устройстве нет необходимости в выводе концов прямой звезды и начал обратной звезды за пределы трансформатора, а выводы начал прямой звезды и концов обратной звезды за пределы трансформатора одинаковы как в заявляемом объекте, так и в прототипе. In the inventive device, there is no need to output the ends of the direct star and the beginnings of the reverse star beyond the transformer, and the conclusions of the beginnings of the direct star and the ends of the reverse star beyond the transformer are the same both in the claimed object and in the prototype.
На чертеже представлена принципиальная схема шестифазного преобразователя. Преобразователь содержит индукционное устройство 1, выпрямитель 2 и нагрузку 3. The drawing shows a schematic diagram of a six-phase converter. The converter contains an induction device 1, a rectifier 2 and a load 3.
Индукционное устройство содержит трансформатор 4 и междуфазный реактор 5. Трансформатор 4 содержит первичную трехфазную обмотку 6 и вторичные обмотки, одна из которых соединена в прямую трехфазную звезду - 7, 8, 9, а другая - 10, 11, 12 - в обратную звезду. Начала прямой звезды обозначены - а1 1, b3 1, c5 1; соответственно концы прямой звезды - х1 1, y 3 1 и z5 1. Начала обратной звезды обозначены - x4 1, y6 1, z2 1; сооветственно концы обратной звезды - а4 1, b6 1, c2 1. От концов прямой звезды (7, 8, 9) выполнены соединения с нулевой шиной 13 (х1 1X1; y3 1Y3; z5 1Z5). От начал обратной звезды 10, 11, 12 до нулевой шины 13 выполнены соединения х4 1Х4; y6 1Y6; z2 1Z2.The induction device comprises a transformer 4 and an interphase reactor 5. The transformer 4 contains a primary three-phase winding 6 and secondary windings, one of which is connected to a direct three-phase star - 7, 8, 9, and the other - 10, 11, 12 - to a reverse star. The beginnings of a direct star are designated - a 1 1 , b 3 1 , c 5 1 ; respectively, the ends of a direct star are x 1 1 , y 3 1 and z 5 1 . The beginnings of the reverse star are designated - x 4 1 , y 6 1 , z 2 1 ; accordingly, the ends of the reciprocal star are a 4 1 , b 6 1 , c 2 1 . From the ends of the direct star (7, 8, 9), connections are made to the zero bus 13 (x 1 1 X 1 ; y 3 1 Y 3 ; z 5 1 Z 5 ). From the beginning of the reverse star 10, 11, 12 to the zero bus 13, connections x 4 1 X 4 are made ; y 6 1 Y 6 ; z 2 1 Z 2 .
Междуфазный реактор 5 состоит из магнитопровода 14 и трех трехфазных обмоток, первая из которых - 15, 16, 17 короткозамкнута. Начала второй обмотки (18, 19, 20) реактора соединены с началами а1 1, b3 1, c5 1 прямой звезды 7, 8, 9. Концы третьей обмотки (21, 22, 23) реактора соединены с концами а4 1, b6 1, c2 1 обратной звезды 10, 11, 12.The interphase reactor 5 consists of a magnetic circuit 14 and three three-phase windings, the first of which is 15, 16, 17 short-circuited. The beginnings of the second winding (18, 19, 20) of the reactor are connected to the beginnings a 1 1 , b 3 1 , c 5 1 of the direct star 7, 8, 9. The ends of the third winding (21, 22, 23) of the reactor are connected to the ends a 4 1 , b 6 1 , c 2 1 of the reverse star 10, 11, 12.
От нулевой шины 13 сделан вывод 24 для соединения трансформатора с нагрузкой. От концов второй обмотки (18, 19, 20) и от начала третьей обмотки (21, 22, 23) сделаны соответственно выводы 25, 26, 27 и 28, 29, 30 для соединения с выпрямителем 2. Выпрямитель содержит шесть групп вентилей, каждая из которых включает по одному вентилю соответственно 31, 32, 33, 34, 35, 36. (В общем случае число вентилей в каждой группе может быть и 2, и 3, и более в зависимости от напряжения и тока нагрузки). From the zero bus 13, the conclusion 24 is made for connecting the transformer to the load. From the ends of the second winding (18, 19, 20) and from the beginning of the third winding (21, 22, 23) respectively made conclusions 25, 26, 27 and 28, 29, 30 for connection with the rectifier 2. The rectifier contains six groups of valves, each of which includes one valve, respectively 31, 32, 33, 34, 35, 36. (In general, the number of valves in each group can be 2, 3, or more, depending on the voltage and load current).
Устройство работает следующим образом. Напряжение питающей сети подается на входные зажимы А, В, С. Ток нагрузки 3 течет по двум вентилям, один из которых соединен с одной из фаз обратной звезды, а другой - с одной из фаз прямой звезды. Вентили отпираются в порядке их нумерации, указанной на чертеже. При этом в течение периода напряжения питающей сети ток проводят пары вентилей в следующем порядке: 31,32; 32,33; 33,34; 34,35; 35,36; 36,31. The device operates as follows. The mains voltage is supplied to the input terminals A, B, C. The load current 3 flows through two valves, one of which is connected to one of the phases of the reverse star, and the other to one of the phases of the direct star. The valves are unlocked in the order of their numbering indicated on the drawing. At the same time, during the voltage period of the supply network, pairs of valves conduct current in the following order: 31.32; 32.33; 33.34; 34.35; 35.36; 36.31.
Допустим, что ток прямой звезды (7, 8, 9) увеличился по сравнению с током обратной звезды (10, 11, 12), при сохранении тока нагрузки неизменным, когда ток проводит первая пара вентилей (31,32). Тогда ток в фазе 18 второй обмотки реактора больше тока в фазе 23 третьей обмотки реактора (направление токов указано на фиг. 1 стрелками). При этом ток в фазе 15 первой обмотки увеличивается. Фаза 15 соединена последовательно с фазой 17 первой обмотки реактора. Поэтому ток возрастает также и в фазе 17. Это повлечет, согласно закону полного тока, и увеличение тока в фазе 23 третьей обмотки реактора. Увеличение тока в фазе 23 приведет к снижению тока в фазе 18, так как ток нагрузки не изменился, а вентили 31 и 32 работают параллельно. Let us assume that the current of a direct star (7, 8, 9) increased compared with the current of a reverse star (10, 11, 12), while maintaining the load current unchanged when the current is conducted by the first pair of valves (31.32). Then the current in phase 18 of the second reactor winding is greater than the current in phase 23 of the third reactor winding (the direction of the currents is indicated by arrows in Fig. 1). In this case, the current in phase 15 of the first winding increases. Phase 15 is connected in series with phase 17 of the first winding of the reactor. Therefore, the current also increases in phase 17. This will lead, according to the law of the total current, to increase the current in phase 23 of the third winding of the reactor. An increase in current in phase 23 will lead to a decrease in current in phase 18, since the load current has not changed, and valves 31 and 32 operate in parallel.
Аналогичное явление будет происходить и при работе других пар вентилей (32,33; 33,34 и т. д. ). A similar phenomenon will occur during the operation of other pairs of valves (32.33; 33.34, etc.).
Процесс уменьшения тока в прямой звезде и увеличения тока в обратной звезде трансформатора будет происходить до момента равенства токов в обеих звездах трансформатора. The process of decreasing the current in the direct star and increasing the current in the reverse star of the transformer will occur until the currents in both stars of the transformer are equal.
В прототипе вторая обмотка реактора (18, 19, 20) включена между концами прямой звезды х1 1, y3 1, z5 1 и нулевой шиной 13, а третья обмотка реактора (21, 22, 23) - между началами обратной звезды х4 1, y6 1, z2 1 и нулевой шиной 13.In the prototype, the second winding of the reactor (18, 19, 20) is connected between the ends of the direct star x 1 1 , y 3 1 , z 5 1 and zero bus 13, and the third winding of the reactor (21, 22, 23) is between the beginnings of the reverse star x 4 1 , y 6 1 , z 2 1 and zero bus 13.
При расположении реактора за пределами трансформатора это требует увеличенный расход меди в прототипе за счет участков между концами прямой звезды х1 1, y3 1, z5 1 и началами второй обмотки реактора, а также за счет участков между началами обратной звезды х4 1, y6 1, z2 1 и концами третьей обмотки реактора.When the reactor is located outside the transformer, this requires an increased copper consumption in the prototype due to the sections between the ends of the direct star x 1 1 , y 3 1 , z 5 1 and the beginnings of the second winding of the reactor, as well as due to the sections between the beginnings of the reverse star x 4 1 , y 6 1 , z 2 1 and the ends of the third reactor winding.
При расположении междуфазного реактора в одном баке с трансформатором заявляемый объект также имеет выигрыш по сравнению с прототипом в расходе материалов на соединения между концами прямой звезды x1 1, y3 1, z5 1 и началами второй обмотки реактора, а также между началами обратной звезды x4 1, y6 1, z2 1 и концами третьей обмотки реактора. (56) Беркович Е. И. , Ковалев В. Н. и др. Полупроводниковые выпрямители. М. , Энергия, 1978, стр. 82, 83, рис. 2-17.When the interfacial reactor is located in the same tank with the transformer, the claimed object also has a gain compared to the prototype in the consumption of materials for the connections between the ends of the direct star x 1 1 , y 3 1 , z 5 1 and the beginnings of the second winding of the reactor, as well as between the beginnings of the reverse star x 4 1 , y 6 1 , z 2 1 and the ends of the third reactor winding. (56) Berkovich E.I., Kovalev V.N. et al. Semiconductor rectifiers. M., Energy, 1978, p. 82, 83, fig. 2-17.
Патент США N 4831352, кл. H 01 F 33/00, 1989. U.S. Patent No. 4,831,352, cl. H 01 F 33/00, 1989.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4918173 RU2011280C1 (en) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | Inverter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4918173 RU2011280C1 (en) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | Inverter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011280C1 true RU2011280C1 (en) | 1994-04-15 |
Family
ID=21564474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4918173 RU2011280C1 (en) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | Inverter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2011280C1 (en) |
-
1991
- 1991-03-12 RU SU4918173 patent/RU2011280C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3431483A (en) | Cycloconverter power circuits | |
US4084220A (en) | Power converter | |
RU185666U1 (en) | MULTI-PHASE VESSEL ELECTRIC MOVEMENT SYSTEM | |
KR910003297B1 (en) | Rectifier transformer | |
US3942089A (en) | D.C. voltage transformation in high tension systems | |
US3308368A (en) | Six-phase rectifier wherein the input even harmonics are eliminated | |
US4498127A (en) | Static converter with electric valves comprising a twelve-phase connection with two Graetz bridges for the suppression of harmonics 5 and 7 of network current | |
US4045722A (en) | Power converter system | |
RU2365019C1 (en) | Current phase-to-phase distributor | |
JPH04229077A (en) | Optimized 18 pulse type ac/dc or dc/ac converter | |
US4723202A (en) | Converter-fed AC machine without damper winding | |
RU2011280C1 (en) | Inverter | |
US4375076A (en) | Cyclically controlled electrical equipment having a control angle which is variable over a portion of the operating cycle | |
EP0608979A2 (en) | Switching circuit | |
US3999112A (en) | Polyphase frequency converter | |
US4458306A (en) | High amplitude, pulsed current plating system | |
US3984752A (en) | Electrical valve circuit apparatus | |
Paice | Speed control of large induction motors by thyristor converters | |
SU1001380A1 (en) | Ac voltage-to-dc voltage converter | |
JPS60148374A (en) | Dc/dc converter | |
SU1094024A1 (en) | Device for adjusting three-phase voltage | |
US1964521A (en) | Rectifier transformer | |
SU995231A1 (en) | Ac-to-dc voltage converter | |
SU794697A1 (en) | Ac-to-dc voltage converter | |
SU1642565A1 (en) | Device for conversion of frequency and of phase number |