RU2334345C1 - Converter of ac potential into constant one with 9-fold frequency of pulsation - Google Patents
Converter of ac potential into constant one with 9-fold frequency of pulsation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2334345C1 RU2334345C1 RU2007117073/09A RU2007117073A RU2334345C1 RU 2334345 C1 RU2334345 C1 RU 2334345C1 RU 2007117073/09 A RU2007117073/09 A RU 2007117073/09A RU 2007117073 A RU2007117073 A RU 2007117073A RU 2334345 C1 RU2334345 C1 RU 2334345C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- star
- phase
- windings
- valve
- belonging
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области преобразовательной техники и может найти применение для питания потребителей постоянного тока.The invention relates to the field of converter technology and may find application for supplying direct current consumers.
Известны преобразователи переменного напряжения в постоянное с 9-кратной частотой пульсации (а.с. SU № 1056398, Н02М 7/12, опубл. 23.11.1983; а.с. SU № 1319198, 4 Н02М 7/12, опубл. 23.06.1987).Known AC to DC converters with a 9-fold ripple frequency (as.s. SU No. 1056398,
Недостатками данных преобразователей являются большие значения типовых мощностей трансформаторов, что связано с однонаправленной работой вторичных обмоток.The disadvantages of these converters are the large values of the typical capacities of the transformers, which is associated with the unidirectional operation of the secondary windings.
Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное с 9-кратной частотой пульсации (Репин A.M. Новые базовые технические решения и классификация вентильных преобразователей энергии // Вопросы радиоэлектроники. Серия ОВР, 1985. - Вып.6. - С.65-83).Known AC to DC Converter with a 9-fold ripple frequency (Repin A.M. New basic technical solutions and classification of valve energy converters // Radio Electronics Issues. OVR Series, 1985. -
Недостатком данного преобразователя является относительно большое значение типовой мощности трансформатора.The disadvantage of this converter is the relatively high value of the typical power of the transformer.
Наиболее близким к изобретению, принятым за прототип, является преобразователь переменного напряжения в постоянное с 9-кратной частотой пульсации (пат. RU № 2286644, МПК Н02М 7/08, опубл. 27.10.2006), содержащий трехфазный трансформатор с первичной и двумя группами вторичных обмоток, соединенных между собой по схеме шестифазной звезды с нулевой точкой, и девять вентильных элементов, три из которых подключены к фазам вторичных обмоток одной из двух упомянутых групп по нулевой схеме, при этом преобразователь снабжен дополнительной группой вторичных обмоток, также соединенных по схеме звезда, причем каждая фазная обмотка другой группы вторичных обмоток через соответствующий не задействованный ранее вентильный элемент соединена с разноименными фазами вторичных обмоток дополнительной группы, а между нулевой точкой двух групп вторичных обмоток и нулевой точкой дополнительной группы вторичных обмоток включена нагрузка.Closest to the invention adopted as a prototype is an AC to DC converter with a 9-fold ripple frequency (US Pat. RU No. 2286644, IPC
Недостатком данного преобразователя являются большие массогабаритные показатели.The disadvantage of this converter is the large overall dimensions.
Задача изобретения - создание преобразователя переменного напряжения в постоянное с 9-кратной частотой пульсации, имеющего меньшие массогабаритные показатели.The objective of the invention is the creation of an AC to DC converter with a 9-fold ripple frequency, which has lower overall dimensions.
Указанная задача достигается тем, что преобразователь переменного напряжения в постоянное с 9-кратной частотой пульсации, содержащий девять вентилей и трехфазный трансформатор с группой вторичных обмоток, соединенных между собой по схеме шестифазной звезды с нулевой точкой, и второй группой вторичных обмоток, соединенных но схеме обратной звезды, снабжен шестью дополнительными вентилями и дополнительной группой вторичных обмоток, соединенных по схеме звезды и образующих со второй группой обмоток вторую шестифазную звезду с нулевой точкой, при этом числа витков обмоток, соединенных по схеме звезды, и числа витков обмоток, соединенных по схеме обратной звезды, в обеих шестифазных звездах находятся в соотношении , а числа витков обмоток, образующих первую шестифазную звезду находятся в соотношении с числами витков соответствующих обмоток второй шестифазной звезды, причем каждый фазный вывод обмоток звезды, принадлежащей второй шестифазной звезде, соединен вентилем с фазным выводом обмотки обратной звезды, расположенной на том же стержне трансформатора и принадлежащей первой шестифазной звезде, а каждый фазный вывод обмотки обратной звезды, принадлежащей второй шестифазной звезде, соединен вентилем с фазным выводом обмотки звезды, расположенной на том же стержне трансформатора и принадлежащей первой шестифазной звезде, при этом из девяти вентилей устройства сформированы шестивентильная и трехвентильная звезды, общие точки в каждой из этих звезд образованы одноименными электродами вентилей, свободные электроды вентилей шестивентильной звезды соединены с фазными выводами обмоток второй шестифазной звезды, свободные электроды вентилей трехвентильной звезды соединены с фазными выводами обмоток звезды, принадлежащей первой шестифазной звезде, все вентили преобразователя включены однонаправлено, а общие точки вентильных звезд образуют выходные выводы преобразователя.This problem is achieved by the fact that the AC to DC converter with a 9-fold ripple frequency, containing nine gates and a three-phase transformer with a group of secondary windings interconnected by a six-phase star with a zero point, and a second group of secondary windings connected by a reverse circuit star, equipped with six additional valves and an additional group of secondary windings connected according to the star scheme and forming a second six-phase star with zero t with the second group of windings chkoy, wherein the number of turns of the windings connected in a star, and the number of turns of windings connected in star feedback scheme, a six-phase two stars are in the ratio and the number of turns of the windings forming the first six-phase star are in the ratio with the numbers of turns of the corresponding windings of the second six-phase star, each phase output of the windings of the star belonging to the second six-phase star connected by a valve to the phase output of the winding of the reverse star located on the same transformer rod and belonging to the first six-phase star, and each phase output of the winding of the reverse star, belonging to the second six-phase star, connected by a valve to the phase output of the star winding located on the same transformer rod and belonging to the first six-phase star, while six-valve and three-valve stars are formed from nine valves of the device, common points in each of these stars are formed by the same valve electrodes, free electrodes of the six-valve star valves are connected to the phase leads of the second six-phase star windings, free electrodes of the three-valve star valves are connected to the phase leads of the star windings belonging to the first six-phase star, all the valves of the converter are turned on unidirectionally, and the common points of the valve stars form the output terminals of the of the developer.
На Фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого преобразователя; на Фиг.2 - векторные диаграммы напряжений, представленные в виде амплитудно-фазовых портретов напряжений фазных обмоток, и развернутые векторные диаграммы, поясняющие принцип формирования векторов результирующих напряжений; на Фиг.3 - схема работы обмоток и вентилей преобразователя.Figure 1 shows a circuit diagram of the proposed Converter; figure 2 - vector voltage diagrams presented in the form of amplitude-phase portraits of the voltages of the phase windings, and detailed vector diagrams explaining the principle of formation of the vectors of the resulting voltages; figure 3 - diagram of the windings and valves of the Converter.
Преобразователь содержит трехфазный трансформатор 1 с группой вторичных обмоток 2, соединенных по схеме, образующей первую шестифазную звезду, и группой вторичных обмоток 3, соединенных но схеме, образующей вторую шестифазную звезду, и пятнадцать вентилей 4...18. Фазные выводы а, в, с группы обмоток 3, принадлежащие звезде второй шестифазной звезды, соединены тремя однонаправленно включенными вентилями 5, 11, 16, соответственно, с фазными выводами x', y', z' группы обмоток 2, принадлежащими обратной звезде первой шестифазной звезды, а фазные выводы x, y, z обратной звезды, принадлежащей второй шестифазной звезде, соединены тремя однонаправлено включенными вентилями 13, 18, 8, соответственно, с фазными выводами а', в', с' звезды, принадлежащей первой шестифазной звезде. Из вентилей устройства 12, 15, 17, 4, 7, 10 сформирована шестивентильная анодная звезда, а из вентилей 14, 6, 9 - трехвентильная катодная звезда, свободные электроды вентилей 12, 17, 7, 4, 10, 15 соединены, соответственно, с фазными выводами а, в, с, x, y, z второй шестифазной звезды, свободные электроды вентилей 6, 9, 14 трехвентильной звезды соединены, соответственно, с фазными выводами а', в', с' прямой звезды, принадлежащей первой шестифазной звезде. Все вентили устройства включены однонаправленно, а общие точки 19 и 20, соответственно, шести- и трехвентильных звезд образуют выходные выводы преобразователя, к которым подключена нагрузка 21.The converter contains a three-phase transformer 1 with a group of
Принцип работы устройства (Фиг.1) иллюстрируется векторными диаграммами напряжений, представленными в виде амплитудно-фазовых портретов напряжений фазных обмоток, составляющих две несимметричные шестифазные системы напряжений групп вторичных обмоток, и развернутыми на фазовой плоскости векторными диаграммами, показывающими принцип формирования результирующих напряжений, представленных векторами S1-S9 (Фиг.2). В каждой группе вторичных обмоток, гальванически связанных между собой, отношение чисел витков фазных обмоток, составляющих прямые звезды, к числам витков фазных обмоток, составляющих обратные звезды, равно . Соотношение между числами витков соответствующих обмоток группы 2 и группы 3 равно . При таких соотношениях обеспечивается равенство результирующих напряжений и требуемый фазовый сдвиг между ними 40 эл. град.The principle of operation of the device (Figure 1) is illustrated by vector diagrams of voltages, presented in the form of amplitude-phase portraits of the voltages of the phase windings, comprising two asymmetric six-phase voltage systems of groups of secondary windings, and by vector diagrams unfolded on the phase plane, showing the principle of formation of the resulting voltages represented by vectors S1-S9 (Figure 2). In each group of secondary windings galvanically connected among themselves, the ratio of the number of turns of phase windings making up direct stars to the numbers of turns of phase windings making up reverse stars is . The ratio between the number of turns of the corresponding windings of
Формирование 9-пульсного выпрямленного напряжения на нагрузке происходит в соответствии с векторными диаграммами, которые на Фиг.2 совмещены с текущими композициями фазовых портретов напряжений вторичных обмоток. Так, первый вектор результирующего напряжения S1 является суммой векторов фазных напряжений вторичных обмоток с фазными выводами х, а, х' а', расположенных на одном стержне трансформатора. Вектор S2 является вектором линейного напряжения, получаемого из напряжений обмоток с фазными выводами с, z, с', а', размещенных на двух стержнях трансформатора. Трансформатор формирует двенадцать одинаковых результирующих напряжений, образующих несимметричную 12-фазную систему, но используется только 9 результирующих напряжений, образующих симметричную 9-фазную систему напряжений на нагрузке. На диаграммах Фиг.2 видно, что не используются векторы, расположенные между парами векторов S2-S3, S3-S6, S8-S9.The formation of a 9-pulse rectified voltage at the load occurs in accordance with the vector diagrams, which are combined in FIG. 2 with the current compositions of the phase portraits of the voltage of the secondary windings. So, the first vector of the resulting voltage S1 is the sum of the vectors of the phase voltages of the secondary windings with phase terminals x, a, x 'a' located on one transformer rod. Vector S2 is a linear voltage vector obtained from the voltages of the windings with phase terminals c, z, c ', a', placed on two rods of the transformer. The transformer generates twelve identical resultant voltages forming an asymmetric 12-phase system, but only 9 resultant voltages are used, forming a symmetric 9-phase system of stresses on the load. In the diagrams of Figure 2 it is seen that the vectors located between the pairs of vectors S2-S3, S3-S6, S8-S9 are not used.
Это осуществлено использованием обмоток фаз с фазными выводами x', y', z' в однонаправленном режиме работы (исключением вентильных связей данных фаз с катодным выводом преобразователя). Остальные вторичные обмотки трансформатора работают в двунаправленном режиме.This is accomplished by using phase windings with phase terminals x ', y', z 'in unidirectional operation (with the exception of the gate connections of these phases to the cathode terminal of the converter). The remaining secondary windings of the transformer operate in bidirectional mode.
Схема работы обмоток и вентилей (Фиг.3), полученная из анализа диаграмм на Фиг.2, позволяет определить, что все обмотки второй шестифазной звезды (группа обмоток 3 на Фиг.1) работают по 120 эл. град., обмотки звезды (фазные выводы а', в', с') работают 200 эл. град., обмотки обратной звезды (фазные выводы x', y', z') - 40 эл. град. Вентили катодной вентильной группы 6, 9, 14 имеют угол проводимости 120 эл. град.; вентили 7, 8, 12, 13, 17, 18 имеют угол проводимости 80 эл. град.; вентили 4, 5, 10, 11, 15, 16 включены 40 эл. град. за период сетевого напряжения. Порядок вступления вентилей 4...18 в работу отражен в их нумерации на схеме Фиг.1.The operation diagram of the windings and valves (Fig. 3), obtained from the analysis of the diagrams in Fig. 2, allows us to determine that all the windings of the second six-phase star (
Исходя из геометрического построения диаграмм формирования векторов результирующих напряжений (Фиг.2) определено максимальное значение выпрямленного напряжения при идеальной коммутации и, соответственно, среднее его значение. Приняв за относительную единицу (о.е.) амплитуду напряжения на вторичной фазной обмотке, имеющей наибольшее число витков, получено среднее значение выпрямленного напряжения Udo=2,481 о.е.Based on the geometric construction of the diagrams of formation of the vectors of the resulting voltages (Figure 2) determined the maximum value of the rectified voltage with perfect switching and, accordingly, its average value. Taking the amplitude of the voltage on the secondary phase winding having the largest number of turns as the relative unit (p.u.), the average value of the rectified voltage U do = 2.481 p.u.
По результатам анализа работы обмоток определена мощность вторичных обмоток, составившая 1,257 Рd. Коэффициент установленной мощности трансформатора предлагаемого преобразователя равен 1,139, а у прототипа он больше - 1,5. Несмотря на увеличения числа вентилей значительное различие типовых мощностей трансформаторов позволяет утверждать о снижении массогабаритных показателей предлагаемого преобразователя.Based on the analysis of the windings, the power of the secondary windings was determined, amounting to 1.257 P d . The installed power factor of the transformer of the proposed converter is 1.139, and the prototype has more - 1.5. Despite the increase in the number of valves, a significant difference in the typical capacities of transformers suggests a decrease in the overall dimensions of the proposed converter.
Таким образом, предлагаемый преобразователь переменного напряжения в постоянное с 9-кратной частотой пульсации имеет меньшие массогабаритные показатели.Thus, the proposed AC to DC converter with a 9-fold ripple frequency has lower overall dimensions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007117073/09A RU2334345C1 (en) | 2007-05-07 | 2007-05-07 | Converter of ac potential into constant one with 9-fold frequency of pulsation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007117073/09A RU2334345C1 (en) | 2007-05-07 | 2007-05-07 | Converter of ac potential into constant one with 9-fold frequency of pulsation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2334345C1 true RU2334345C1 (en) | 2008-09-20 |
Family
ID=39868157
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007117073/09A RU2334345C1 (en) | 2007-05-07 | 2007-05-07 | Converter of ac potential into constant one with 9-fold frequency of pulsation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2334345C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2644612C1 (en) * | 2016-10-18 | 2018-02-13 | Евгений Борисович Колесников | Measuring transducer of variable voltage into constant one |
-
2007
- 2007-05-07 RU RU2007117073/09A patent/RU2334345C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2644612C1 (en) * | 2016-10-18 | 2018-02-13 | Евгений Борисович Колесников | Measuring transducer of variable voltage into constant one |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104272576B (en) | Circuit and its operating method | |
RU2673250C1 (en) | Semiconductor rectifier | |
RU144525U1 (en) | CONVERTER WITH 24X AC RATING VOLTAGE FREQUENCY | |
RU2334345C1 (en) | Converter of ac potential into constant one with 9-fold frequency of pulsation | |
RU2362262C1 (en) | Ac/dc converter | |
RU2332776C1 (en) | Alternating voltage/constant voltage converter with twelvefold pulse frequency | |
RU2373628C1 (en) | Variable-to-constant voltage converter | |
RU144509U1 (en) | CONVERTER WITH 24X AC RATING VOLTAGE FREQUENCY | |
RU2387070C1 (en) | Multi-phase bridge ac/dc converter | |
RU151148U1 (en) | CONVERTER WITH 24X AC RATING VOLTAGE FREQUENCY | |
RU2373627C1 (en) | Ac-to-dc converter | |
RU2340072C1 (en) | Ac-to-dc voltage transducer | |
RU2373626C2 (en) | Ac/dc converter | |
RU176888U1 (en) | SEMICONDUCTOR RECTIFIER | |
RU176682U1 (en) | CONVERTER WITH 24X AC RATING VOLTAGE FREQUENCY | |
RU2340073C9 (en) | Three-phase ac-to-dc voltage transducer (versions) | |
RU2389126C1 (en) | Three-phase ac voltage converter | |
RU2321149C1 (en) | Transformer of alternating voltage to constant voltage with 24-multiple pulsation frequency | |
JP6241452B2 (en) | Insulated power converter | |
RU2340998C1 (en) | Converter of ac voltage to dc with 18-fold frequency of pulsation | |
RU142753U1 (en) | TWENTY-FOUR-PULSE CONSTANT VOLTAGE CONVERTER | |
US10665384B2 (en) | Voltage step-up autotransformer, and AC-to-DC converter comprising such an autotransformer | |
RU91486U1 (en) | MULTI-PHASE CONVERTER | |
RU184790U1 (en) | MULTI-PULSE RECTIFIER | |
RU122213U1 (en) | AUTO TRANSFORMER-RECTIFIER DEVICE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110508 |