RU2279178C1 - Three-phased controllable rectifier - Google Patents
Three-phased controllable rectifier Download PDFInfo
- Publication number
- RU2279178C1 RU2279178C1 RU2005103334/09A RU2005103334A RU2279178C1 RU 2279178 C1 RU2279178 C1 RU 2279178C1 RU 2005103334/09 A RU2005103334/09 A RU 2005103334/09A RU 2005103334 A RU2005103334 A RU 2005103334A RU 2279178 C1 RU2279178 C1 RU 2279178C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power
- output
- input
- valves
- circuit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в системах электропитания постоянным током, для питания электроприводов постоянного тока, в силовых выпрямительных установках, питающихся от источников электрической энергии ограниченной мощности.The invention relates to power converting equipment and can be used in DC power supply systems, for powering DC electric drives, in power rectifier units powered by limited power sources of electric energy.
Известен трехфазный мостовой неуправляемый выпрямитель [Руденко B.C., Сенько В.И., Чиженко И.М. Основы преобразовательной техники. Учебник для вузов. - M.: Высш. школа, 1980, 424 с.]. Основными составными элементами выпрямителя являются понижающий трансформатор и блок силовых вентилей. Понижающий трансформатор предназначен для согласования высокого питающего напряжения и низкого напряжения на выходе выпрямителя. Вентили выполняют преобразование рода тока.Known three-phase bridge uncontrolled rectifier [Rudenko B.C., Senko V.I., Chizhenko I.M. Basics of the conversion technology. Textbook for high schools. - M .: Higher. School, 1980, 424 pp.]. The main components of the rectifier are a step-down transformer and a block of power valves. The step-down transformer is designed to match the high supply voltage and low voltage at the output of the rectifier. The gates perform the conversion of the kind of current.
Основными недостатками такого выпрямителя являются большие масса и габариты из-за использования согласующего трансформатора, низкое качество выпрямленного напряжения, выражающееся в высоком уровне пульсаций выпрямленного напряжения и отсутствии его регулирования и стабилизации, а также малое значение коэффициента мощности, обусловленное высоким содержанием высших гармоник в спектре тока, потребляемого из питающей сети. Последние недостатки определяют низкий уровень электромагнитной совместимости указанного выпрямителя с питающей сетью и с нагрузкой.The main disadvantages of such a rectifier are the large mass and dimensions due to the use of a matching transformer, the low quality of the rectified voltage, which is reflected in the high level of ripple of the rectified voltage and the absence of its regulation and stabilization, as well as the low value of the power factor due to the high content of higher harmonics in the current spectrum consumed from the mains. Recent disadvantages determine the low level of electromagnetic compatibility of the specified rectifier with the mains and with the load.
Наиболее близким из известных является трехфазный мостовой управляемый выпрямитель [Руденко B.C., Сенько В.И., Чиженко И.М. Основы преобразовательной техники. Учебник для вузов. - M.: Высш. школа, 1980, 424 с.]. Основными составными элементами выпрямителя являются понижающий трансформатор, блок силовых вентилей, собранных по трехфазной мостовой схеме, входной и выходной фильтры, датчик выпрямленного напряжения и система управления. В состав системы управления входят: ноль-орган, фазосдвигающее устройство, распределитель импульсов и устройство согласования, обеспечивающее согласование системы управления с силовой частью.The closest known is a three-phase bridge controlled rectifier [Rudenko B.C., Senko V.I., Chizhenko I.M. Basics of the conversion technology. Textbook for high schools. - M .: Higher. School, 1980, 424 pp.]. The main components of the rectifier are a step-down transformer, a block of power valves assembled according to a three-phase bridge circuit, input and output filters, a rectified voltage sensor and a control system. The control system includes: a zero-organ, phase shifting device, a pulse distributor and a matching device, which ensures coordination of the control system with the power unit.
В качестве вентилей в трехфазном мостовом управляемом выпрямителе используются силовые низкочастотные не полностью управляемые вентили-тиристоры. Как известно, не полностью управляемые вентили позволяют управлять только моментом их включения (открытия), а запирание вентилей происходит независимо от системы управления при возникновении условий запирания. Следовательно, применение не полностью управляемых вентилей не позволяет гибко управлять трехфазным мостовым управляемым выпрямителем и произвольно (эффективно) формировать ток, потребляемый из питающей сети, и выпрямленное напряжение.As valves in a three-phase bridge controlled rectifier, power low-frequency, not fully controlled thyristor valves are used. As you know, not fully controllable valves allow you to control only the moment they are turned on (open), and the valves are locked regardless of the control system when blocking conditions occur. Therefore, the use of incompletely controlled gates does not allow flexible control of a three-phase bridge controlled rectifier and arbitrarily (efficiently) form the current consumed from the supply network and the rectified voltage.
По условиям работы трехфазный мостовой управляемый выпрямитель потребляет из питающей сети ток, форма которого отличается от синусоидальной, т.е. в спектре потребляемого тока содержатся высшие гармонические составляющие. Кроме того, первая гармоника тока отстает по фазе от первой гармоники питающего напряжения (φ1≠0). Причем чем больше угол управления, тем больше искажение формы тока (больше высших гармоник в спектре тока), потребляемого из питающей сети, и тем больше фазовый сдвиг между первыми гармониками тока и напряжения.According to the operating conditions, a three-phase bridge controlled rectifier consumes a current from the supply network, the shape of which differs from the sinusoidal one, i.e. the spectrum of the consumed current contains higher harmonic components. In addition, the first harmonic of the current lags in phase from the first harmonic of the supply voltage (φ 1 ≠ 0). Moreover, the larger the control angle, the greater the distortion of the current shape (the higher harmonics in the current spectrum) consumed from the supply network, and the greater the phase shift between the first harmonics of the current and voltage.
В результате коэффициент мощности трехфазного мостового управляемого выпрямителя, вычисленный по формулеAs a result, the power factor of a three-phase bridge controlled rectifier calculated by the formula
где λ - коэффициент мощности;where λ is the power factor;
Р, S - активная и полная мощности, потребляемые выпрямителем;P, S - active and full power consumed by the rectifier;
U1, I1 и cosφ1 - первые гармоники тока и напряжения, а также угол фазового сдвига между ними;U 1 , I 1 and cosφ 1 are the first harmonics of the current and voltage, as well as the phase shift angle between them;
U, I - действующие значения полного напряжения и полного тока выпрямителя, содержащие в своем составе как первые, так и высшие гармоники;U, I are the effective values of the total voltage and the total current of the rectifier, containing both the first and the highest harmonics;
γU, γi - коэффициенты искажения напряжения и тока соответственно, если высшие гармоники отсутствуют, то коэффициенты искажения равны единице,γ U , γ i are the distortion coefficients of voltage and current, respectively, if there are no higher harmonics, then the distortion coefficients are equal to unity,
будет примерно равен 0,8 при угле управления, равном нулю, и уменьшается до 0,5 при углах управления, равных 60-70 электрическим градусам. Для обеспечения устойчивой стабилизации выпрямленного напряжения трехфазные мостовые управляемые выпрямители работают на углах управления больших, чем 50 электрических градусов. Поэтому значение коэффициента мощности трехфазных мостовых управляемых выпрямителей значительно меньше единицы.it will be approximately equal to 0.8 for a control angle of zero, and decreases to 0.5 for control angles of 60-70 electrical degrees. To ensure stable stabilization of the rectified voltage, three-phase bridge controlled rectifiers operate at control angles greater than 50 electrical degrees. Therefore, the value of the power factor of three-phase bridge controlled rectifiers is much less than unity.
Кроме того, выпрямленное напряжение трехфазного мостового управляемого выпрямителя, выполненного на не полностью управляемых вентилях, содержит в своем спектре низкочастотные гармонические составляющие (от 300 Гц и выше). Причем глубина пульсаций выпрямленного напряжения, а следовательно, амплитудные значения высших гармонических составляющих, зависят от угла управления выпрямителя. Чем больше угол управления, тем больше глубина пульсаций.In addition, the rectified voltage of a three-phase bridge controlled rectifier, made on incompletely controlled valves, contains in its spectrum low-frequency harmonic components (from 300 Hz and above). Moreover, the ripple depth of the rectified voltage, and therefore the amplitude values of the higher harmonic components, depend on the control angle of the rectifier. The larger the control angle, the greater the depth of the ripple.
Для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения на выходе трехфазных управляемых и неуправляемых выпрямителей устанавливают сглаживающие фильтры [Руденко B.C. и др. Основы преобразовательной техники. Учебник для вузов. - М.: Высш. школа, 1980, 424 с.], которые обеспечивают фильтрацию высших гармонических составляющих выпрямленного напряжения и тем самым обеспечивают уменьшение коэффициента пульсаций:To reduce the ripple of the rectified voltage at the output of three-phase controlled and uncontrolled rectifiers set smoothing filters [Rudenko B.C. and other Fundamentals of the conversion technology. Textbook for high schools. - M .: Higher. school, 1980, 424 pp.], which provide filtering of the higher harmonic components of the rectified voltage and thereby provide a reduction in the ripple factor:
где Кn - коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения;where K n is the ripple coefficient of the rectified voltage;
Ud - постоянная составляющая выпрямленного напряжения;U d is the constant component of the rectified voltage;
Um (n) - амплитудное значение n-ной гармонической составляющей выпрямленного напряжения,U m (n) is the amplitude value of the nth harmonic component of the rectified voltage,
а следовательно, обеспечивают электромагнитную совместимость выпрямителя с нагрузкой.and therefore, provide the electromagnetic compatibility of the rectifier with the load.
Отличительной особенностью выходных фильтров трехфазных мостовых управляемых выпрямителей на не полностью управляемых вентилях является то, что они рассчитаны на фильтрацию низкочастотных гармонических составляющих (от 300 Гц). Это обуславливает большую массу и габариты составных элементов фильтра и выпрямителя в целом [Руденко B.C., Сенько В.И., Чиженко И.М. Основы преобразовательной техники. Учебник для вузов. - М.: Высш. школа, 1980, 424 с.].A distinctive feature of the output filters of three-phase bridge controlled rectifiers on incompletely controlled valves is that they are designed to filter low-frequency harmonic components (from 300 Hz). This leads to a large mass and dimensions of the constituent elements of the filter and the rectifier as a whole [Rudenko B.C., Senko V.I., Chizhenko I.M. Basics of the conversion technology. Textbook for high schools. - M .: Higher. School, 1980, 424 pp.].
Что касается входных фильтров трехфазных мостовых управляемых выпрямителей, то они не рассчитаны на фильтрацию низкочастотных гармонических составляющих тока, потребляемого выпрямителем из питающей сети, а применяются только для фильтрации высокочастотных гармонических составляющих, обусловленных коммутациями вентилей выпрямителя. Поэтому входной фильтр трехфазного мостового управляемого выпрямителя, во-первых, не удаляет из спектра тока, потребляемого из питающей сети, низкочастотные гармонические составляющие и, следовательно, практически не повышает значение коэффициента мощности трехфазного управляемого выпрямителя, а во-вторых, имеет небольшие массу и габариты.As for the input filters of three-phase bridge controlled rectifiers, they are not designed to filter the low-frequency harmonic components of the current consumed by the rectifier from the mains, but are used only for filtering high-frequency harmonic components due to switching of the rectifier valves. Therefore, the input filter of a three-phase bridge controlled rectifier, firstly, does not remove the low-frequency harmonic components from the spectrum of the current consumed from the supply network and, therefore, practically does not increase the power factor of a three-phase controlled rectifier, and secondly, it has small mass and dimensions .
Таким образом, основными недостатками трехфазного мостового управляемого выпрямителя являются большие масса и габариты, а также малое значение коэффициента мощности, особенно при больших углах управления. Последний недостаток обуславливают низкий уровень электромагнитной совместимости трехфазного мостового управляемого выпрямителя с питающей сетью.Thus, the main disadvantages of a three-phase bridge controlled rectifier are the large mass and dimensions, as well as the small value of the power factor, especially at large control angles. The last disadvantage is caused by the low level of electromagnetic compatibility of a three-phase bridge controlled rectifier with a power supply network.
Задачей изобретения является создание трехфазного управляемого выпрямителя, обеспечивающего высокий уровень электромагнитной совместимости с питающей сетью, а также его малые массу и габариты.The objective of the invention is the creation of a three-phase controlled rectifier, providing a high level of electromagnetic compatibility with the supply network, as well as its small weight and dimensions.
Техническим результатом является обеспечение коэффициента мощности трехфазного управляемого выпрямителя равного единице и уменьшение массы и габаритов трехфазного управляемого выпрямителя.The technical result is the provision of a power factor of a three-phase controlled rectifier equal to unity and a decrease in the mass and dimensions of a three-phase controlled rectifier.
Технический результат достигается тем, что в трехфазном управляемом выпрямителе, состоящем из блока силовых вентилей, собранных по трехфазной мостовой схеме, входного и выходного фильтра, датчика выпрямленного напряжения и системы управления, содержащей в своем составе устройство согласования, в блоке силовых вентилей в качестве ключей устанавливаются полностью управляемые вентили (транзисторы), а в систему управления входят генератор пилообразного напряжения, формирователь импульсов управления, циклический регистр сдвига, устройство сравнения фазных напряжений и схема выбора включаемых вентилей. Причем выход генератора пилообразного напряжения подключен к первому входному выводу формирователя импульсов управления, ко второму входному выводу которого подключен выход датчика выпрямленного напряжения. Выходной вывод формирователя импульсов управления подключен к входному выводу циклического регистра сдвига, имеющего три выходных вывода, которыми он подключен к трем из шести входных выводов схемы выбора включаемых вентилей. К остальным трем входным выводам схемы выбора включаемых вентилей подключены выходные выводы устройства сравнения фазных напряжений. Тремя своими входными выводами устройство сравнения фазных напряжений подключено к фазным напряжениям питающей сети. Шесть выходных выводов схемы выбора включаемых вентилей через устройство согласования соединено с управляющими выводами силовых вентилей блока силовых вентилей.The technical result is achieved by the fact that in a three-phase controlled rectifier, consisting of a block of power valves assembled according to a three-phase bridge circuit, an input and output filter, a rectified voltage sensor and a control system containing a matching device, in the block of power valves are installed as keys fully controlled valves (transistors), and the control system includes a sawtooth voltage generator, a control pulse shaper, a cyclic shift register, a device in comparison of phase voltages and the circuit for selecting the valves included. Moreover, the output of the sawtooth voltage generator is connected to the first input terminal of the control pulse shaper, to the second input terminal of which the rectified voltage sensor output is connected. The output terminal of the control pulse shaper is connected to the input terminal of the cyclic shift register having three output terminals, by which it is connected to three of the six input terminals of the switching valves selection circuit. The remaining three input terminals of the circuit for selecting the valves to be connected are connected to the output terminals of the phase voltage comparison device. With its three input terminals, the phase voltage comparison device is connected to the phase voltages of the supply network. The six output terminals of the circuit for selecting the valves to be switched on through a matching device are connected to the control terminals of the power valves of the power valve block.
Использование в составе трехфазного управляемого выпрямителя полностью управляемых вентилей, а также применение перечисленных элементов системы управления позволяет гибко управлять ключами на частоте, в несколько тысяч раз превышающей частоту переключений в трехфазном мостовом управляемом выпрямителе. Благодаря реализованному алгоритму работы трехфазного управляемого выпрямителя его входной ток имеет практически синусоидальную форму при угле фазового сдвига относительно первой гармоники питающего напряжения, равном нулю, а выпрямленное напряжение содержит в своем спектре только постоянную составляющую. Высокочастотные составляющие входного тока "замыкаются" на входном фильтре, а высокочастотные составляющие выпрямленного напряжения - на выходном фильтре. Так как входной и выходной фильтры рассчитаны на подавление гармонических составляющих с номерами, превышающими десять килогерц, то реактивные элементы фильтров имеют малую массу и габариты.The use of fully controllable valves as part of a three-phase controlled rectifier, as well as the use of the above elements of the control system, allows flexible control of keys at a frequency several thousand times higher than the switching frequency in a three-phase bridge controlled rectifier. Thanks to the implemented algorithm of operation of a three-phase controlled rectifier, its input current has an almost sinusoidal shape with a phase shift angle relative to the first harmonic of the supply voltage equal to zero, and the rectified voltage contains only a constant component in its spectrum. The high-frequency components of the input current are closed on the input filter, and the high-frequency components of the rectified voltage are on the output filter. Since the input and output filters are designed to suppress harmonic components with numbers exceeding ten kilohertz, the reactive elements of the filters have a small mass and dimensions.
Указанные отличительные особенности трехфазного управляемого выпрямителя позволяют: во-первых, обеспечить коэффициент мощности выпрямителя (формула 1), равный единице; а во-вторых, уменьшить массу и габариты трехфазного управляемого выпрямителя за счет исключения из его состава силового трехфазного трансформатора, а также за счет уменьшения массы и габаритов выходного фильтра.These distinctive features of a three-phase controlled rectifier make it possible: firstly, to provide a power factor of the rectifier (formula 1) equal to unity; and secondly, to reduce the mass and dimensions of a three-phase controlled rectifier by eliminating a three-phase power transformer from its composition, as well as by reducing the mass and dimensions of the output filter.
Таким образом, совокупность существенных признаков изобретения, изложенных в формуле изобретения, способствует достижению желаемого технического результата.Thus, the set of essential features of the invention set forth in the claims, helps to achieve the desired technical result.
На фиг.1 представлена структурная схема трехфазного управляемого выпрямителя.Figure 1 presents the structural diagram of a three-phase controlled rectifier.
На фиг.2 и 3 приведены временные диаграммы, поясняющие его работу.2 and 3 are timing diagrams explaining its operation.
Трехфазный управляемый выпрямитель (фиг.1) состоит из входного фильтра 1, блока силовых вентилей 2, собранных по трехфазной мостовой схеме, выходного фильтра 3, системы управления 4 и датчика выпрямленного напряжения 5. К выпрямителю подключается нагрузка 6.A three-phase controlled rectifier (Fig. 1) consists of an
В состав системы управления 4 включены: устройство сравнения фазных напряжений 7, входные выводы которого соединены с фазными проводниками питающей сетью, а выходные выводы - с тремя входными выводами схемы выбора включаемых вентилей 8; устройство согласования 9, подключенное своими входными выводами к выходным выводам схемы выбора включаемых вентилей 8, а выходными выводами - к управляющим выводам силовых вентилей 10, 11, 12, 13, 14, 15 блока силовых вентилей 2; генератор пилообразного напряжения 16, подключенный к первому входному выводу формирователя импульсов управления 17, выполненного на базе компаратора, ко второму входному выводу которого подключен датчик выходного напряжения 5, и циклический регистр сдвига 18, соединенный входным выводом с формирователем импульсов управления 17, а выходными выводами - с другими тремя входными выводами схемы выбора включаемых вентилей 8.The
Выпрямитель работает следующим образом.The rectifier operates as follows.
Генератор пилообразного напряжения 16 формирует пилообразное напряжение на частоте преобразования (фиг.2, кривая 1, а). Частота преобразования определяется возможностями элементной базы выпрямителя и может составлять от единиц килогерц до сотен килогерц. Для наглядности представления принципа действия выпрямителя на временных диаграммах фиг.2 частота преобразования выбрана равной примерно 3 кГц.The
Пилообразное напряжение подается на один из входов компаратора, входящего в состав формирователя импульсов управления 17. На второй вход того же компаратора подается напряжение от датчика выпрямленного напряжения 5 (фиг.2, кривая 1, b), которое пропорционально выпрямленному напряжению выпрямителя. В компараторе производится сравнение двух сигналов и на его выходе по результату сравнения формируется последовательность из логических нулей и единиц. Причем на интервалах, где пилообразное напряжение больше напряжения датчика выпрямленного напряжения, на выходе компаратора формируется сигнал логической единицы, а на остальных интервалах - формируется сигнал логического нуля. В результате на выходе формирователя импульсов управления 17 получается последовательность импульсов (фиг.2, кривая 2). Частота импульсов определяет частоту переключения вентилей, а ширина каждого импульса соответствует времени открытого состояния соответствующей пары транзисторов. Поскольку время открытого состояния транзисторов пропорционально величине выпрямленного напряжения, то, изменяя скважность импульсов, регулируется выпрямленное напряжение трехфазного управляемого выпрямителя.A sawtooth voltage is supplied to one of the inputs of the comparator, which is part of the
Сформированная последовательность импульсов поступает на циклический регистр сдвига 18, который распределяет полученные импульсы поочередно по трем каналам. Первый канал (фиг.2, кривая 3) управляет подключением к нагрузке междуфазного напряжения UAB, второй канал (фиг.2, кривая 4) - подключением напряжения UBC, а третий канал (фиг.2, кривая 5) - подключением напряжения UCA. Сигналы циклического регистра сдвига подаются на схему выбора включаемых вентилей 8.The generated pulse sequence arrives at the
Одновременно с сигналами от циклического регистра сдвига 18 (фиг.1) на схему выбора включаемых вентилей 8 подаются сигналы от устройства сравнения фазных напряжений 7. Эти сигналы подаются также по трем каналам (фиг.2, кривые 7-9) в виде логических нулей и единиц. Первый канал (фиг.2, кривая 7) имеет единичный потенциал, если междуфазное напряжение uab (фиг.2, кривые 6) положительное, и нулевой потенциал - если отрицательное. Потенциал второго канала (фиг.2, кривая 8) отражает знак междуфазного напряжения ubc (фиг.2, кривые 6), а потенциал третьего канала (фиг.2, кривая 9) - знак междуфазного напряжения uca (фиг.2, кривые 6).Simultaneously with the signals from the cyclic shift register 18 (Fig. 1), the signals from the device for comparing the
Схема выбора включаемых вентилей 8 (фиг.1), сопоставляя сигналы от циклического регистра сдвига 18 об очередности и времени подключения междуфазных напряжений к нагрузке с информацией от устройства сравнения 7 о полярности соответствующего напряжения, формирует сигналы управления силовыми вентилями (фиг.2, кривые 10-15). Причем кривые 10, 11, 12, 13, 14 и 15 соответствуют сигналам управления вентилями 10, 11, 12, 13, 14 и 15. Указанные сигналы передаются по шести каналам к устройству согласования 9 (фиг.1).The selection circuit of the included valves 8 (Fig. 1), comparing the signals from the
Устройство согласования 9 предназначено для согласования сигналов управления, вырабатываемых системой управления, с сигналами силовой схемы выпрямителя по напряжению и мощности, а также, если необходимо, для гальванической развязки силовой схемы и системы управления, т.е. на выходе устройства согласования форма сигналов останется такой же, как и на ее входе.The
В конечном итоге сигналы управления 10-15 (фиг.2), воздействуя на вентили 10-15 (фиг.1) блока силовых вентилей 2, обеспечивают потребление входных токов ia, ib и ic, форма которых приведена на кривых 16-18 (фиг.2). При этом на выходе блока силовых вентилей 2, формируется выпрямленное напряжение ud, форма которого показана на диаграмме 19 (фиг.2). Токи ia', ib' и ic' и напряжение ud' соответствуют режиму работы выпрямителя без входного и выходного фильтров.Ultimately, the control signals 10-15 (figure 2), acting on the valves 10-15 (figure 1) of the block of
На фиг.2 приведены диаграммы выпрямителя для пониженной частоты преобразования. Для получения мгновенных значений токов и напряжений выпрямителя на реальной частоте преобразования на фиг.3 приведены временные диаграммы, аналогичные диаграммам 6, 16-19 (фиг.2), для частоты преобразования 15 кГц. Кроме того, на фиг.3 приведена система трехфазных напряжений ua, ub, uc (кривая 2).2 shows rectifier diagrams for a reduced conversion frequency. To obtain instantaneous values of the rectifier currents and voltages at the real conversion frequency, Fig. 3 shows timing diagrams similar to diagrams 6, 16-19 (Fig. 2) for a conversion frequency of 15 kHz. In addition, figure 3 shows a three-phase voltage system u a , u b , u c (curve 2).
Как видно из временных диаграмм 3-5 (фиг.2), форма токов, потребляемых блоком силовых вентилей 2 (фиг.1) выпрямителя, отличается от синусоидальной (токи ia', ib' и ic'). Однако использование входного фильтра 1 (фиг.1) обеспечивает фильтрацию высокочастотных гармоник во входных цепях выпрямителя.As can be seen from the time charts 3-5 (figure 2), the shape of the currents consumed by the power valve block 2 (figure 1) of the rectifier differs from the sinusoidal (currents i a ', i b ' and i c '). However, the use of an input filter 1 (Fig. 1) provides filtering of high-frequency harmonics in the input circuits of the rectifier.
В результате токи, потребляемые выпрямителем из питающей сети по каждой фазе (фиг.3, кривые 3-5), становятся практически синусоидальными (ia, ib, ic) и синфазными с питающими напряжениями ua, uв, uc (фиг.3, кривые 2), т.е. cosφ1=0.As a result, currents consumed from the mains rectifier for each phase (Figure 3, curves 3-5) are substantially sinusoidal (i a, i b, i c) and in phase with the supply voltages u a, u a, u c ( figure 3, curves 2), i.e. cosφ1 = 0.
Это означает, что коэффициент мощности предлагаемого выпрямителя, вычисляемый по формуле 1, будет практически равен единице. Следовательно, выпрямитель будет обеспечивать полную электромагнитную совместимость с питающей сетью.This means that the power factor of the proposed rectifier, calculated by the
Использование выходного фильтра обеспечивает сглаживание выпрямленного напряжения выпрямителя. В результате выпрямленное напряжение выпрямителя будет содержать только постоянную составляющую ud, что, в свою очередь, означает, что коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения, вычисляемый по формуле 2, будет равен нулю, т.е. выпрямитель будет обеспечивать полную электромагнитную совместимость с нагрузкой.The use of an output filter provides smoothing of the rectified voltage of the rectifier. As a result, the rectified voltage of the rectifier will contain only a constant component u d , which, in turn, means that the ripple coefficient of the rectified voltage calculated by
Причем масса и габариты выходного фильтра предлагаемого выпрямителя будут существенно ниже массы и габаритов аналога. Это объясняется тем, что частота гармоник предлагаемого выпрямителя на один-два порядка превышает частоту гармонического спектра аналога. А, как известно [Руденко B.C., Сенько В.И., Чиженко И.М. Основы преобразовательной техники. Учебник для вузов. - М.: Высш. школа, 1980, 424 с.], электрические параметры и размеры реактивных элементов высокочастотного фильтра значительно ниже, чем низкочастотного фильтра. Следовательно, масса и габариты фильтра для предлагаемого выпрямителя будут значительно меньше, чем у аналога.Moreover, the mass and dimensions of the output filter of the proposed rectifier will be significantly lower than the mass and dimensions of the analogue. This is because the harmonic frequency of the proposed rectifier is one to two orders of magnitude higher than the frequency of the harmonic spectrum of the analog. And, as you know [Rudenko B.C., Senko V.I., Chizhenko I.M. Basics of the conversion technology. Textbook for high schools. - M .: Higher. school, 1980, 424 pp.], the electrical parameters and dimensions of the reactive elements of the high-pass filter are significantly lower than the low-pass filter. Therefore, the mass and dimensions of the filter for the proposed rectifier will be significantly less than that of the analogue.
Поэтому уменьшение массы и габаритов предлагаемого выпрямителя по сравнению с аналогом обеспечивается не только за счет отсутствия силового согласующего трансформатора, но и за счет уменьшения массы и габаритов выходного фильтра.Therefore, the reduction in the mass and dimensions of the proposed rectifier in comparison with the analogue is ensured not only due to the absence of a power matching transformer, but also by reducing the mass and dimensions of the output filter.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005103334/09A RU2279178C1 (en) | 2005-02-09 | 2005-02-09 | Three-phased controllable rectifier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005103334/09A RU2279178C1 (en) | 2005-02-09 | 2005-02-09 | Three-phased controllable rectifier |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2279178C1 true RU2279178C1 (en) | 2006-06-27 |
Family
ID=36714780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005103334/09A RU2279178C1 (en) | 2005-02-09 | 2005-02-09 | Three-phased controllable rectifier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2279178C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2467462C1 (en) * | 2011-08-05 | 2012-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Three-phase active rectifier |
RU2622645C1 (en) * | 2016-07-04 | 2017-06-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Rectifier unit |
RU2772321C1 (en) * | 2021-04-23 | 2022-05-18 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Method and apparatus for synchronising a voltage converter control system |
-
2005
- 2005-02-09 RU RU2005103334/09A patent/RU2279178C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2467462C1 (en) * | 2011-08-05 | 2012-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" | Three-phase active rectifier |
RU2622645C1 (en) * | 2016-07-04 | 2017-06-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Rectifier unit |
RU2772321C1 (en) * | 2021-04-23 | 2022-05-18 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Method and apparatus for synchronising a voltage converter control system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5421904B2 (en) | Prediction scheme and inductive inverter topology for step wave power converter | |
CN101355317B (en) | Power converter and power unit | |
US20010026460A1 (en) | Multiway power converter | |
EP2589137B1 (en) | Power factor control of a cyclo-converter | |
US11817768B2 (en) | Power conversion device that can suppress interference between control of input current from an AC power supply and voltage control for a DC capacitor | |
WO2016069791A1 (en) | Space vector modulation for matrix converter and current source converter | |
JP4735188B2 (en) | Power converter | |
Josh et al. | The comparative analysis of multicarrier control techniques for SPWM controlled cascaded H-bridge multilevel inverter | |
CN111697852A (en) | Method for operating a power converter | |
JP4274023B2 (en) | PWM cycloconverter control method and control apparatus | |
RU2279178C1 (en) | Three-phased controllable rectifier | |
JP4815996B2 (en) | Power converter | |
TWI416853B (en) | A New Type of Curved Winding Transformer in a Multi-Stage Voltage Source Converter System and Using a Special Harmonic Elimination Strategy | |
KR101813060B1 (en) | Switched-mode power supply | |
JP3541887B2 (en) | Power converter | |
Lin et al. | Novel single-phase switching mode multilevel rectifier with a high power factor | |
Vijayasamundiswary et al. | A novel approach to nine switch unified power quality conditioner for power quality improvement | |
RU2325752C1 (en) | Alternating current voltage regulator | |
RU2361264C2 (en) | Method of ac voltage control | |
RU2567747C1 (en) | Three-phase balancing device and method of its control | |
Junqueira et al. | Digital implementation of three-phase rectifier with deadbeat controller | |
RU2368992C1 (en) | Three-phase compensator of reactive power and method of its control | |
RU156362U1 (en) | REVERSIBLE CONVERTER | |
RU2216845C2 (en) | Method for controlling reversible ac-to-dc power converter | |
CN112653162B (en) | Voltage sag compensation device and method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080210 |