RU2358379C1 - Ac-to-dc voltage converter (versions) - Google Patents
Ac-to-dc voltage converter (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2358379C1 RU2358379C1 RU2008118590/09A RU2008118590A RU2358379C1 RU 2358379 C1 RU2358379 C1 RU 2358379C1 RU 2008118590/09 A RU2008118590/09 A RU 2008118590/09A RU 2008118590 A RU2008118590 A RU 2008118590A RU 2358379 C1 RU2358379 C1 RU 2358379C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- winding
- transformer
- phase
- terminal
- primary
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для преобразования трехфазного переменного напряжения в постоянное, 6-пульсное или 12-пульсное, на двух выпрямляющих диодах при регулировании напряжения тиристорами с первичной стороны группового трансформатора.The invention relates to a conversion technique and can be used to convert a three-phase AC voltage to a constant, 6-pulse or 12-pulse, on two rectifying diodes when regulating the voltage with thyristors on the primary side of a group transformer.
Все нижеприведенные аналоги являются аналогами для всех вариантов предлагаемого преобразователя.All of the following analogues are analogues for all variants of the proposed Converter.
Широко известен преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий однофазный трансформатор стержневого типа с первичной обмоткой, состоящей из двух секций, размещенных на разных стержнях и подключенных параллельно к входным выводам, с двумя вторичными обмотками, состоящими каждая из двух секций, соединенных встречно-последовательно и размещенных на разных стержнях, общая точка одной пары одноименных выводов которых подключена к первому выводу нагрузки, а каждый вывод другой пары одноименных выводов подключен к аноду диода, катод которого подключен ко второму выводу нагрузки (см. Каганов И.Л. Электронные и ионные преобразователи. Ч. 3. 1956 г., стр.36 (двухфазное выпрямление в схеме с нулевым выводом при активной нагрузке).The AC-to-DC converter is widely known, comprising a single-phase rod-type transformer with a primary winding consisting of two sections located on different rods and connected in parallel to the input terminals, with two secondary windings consisting of each of two sections connected in opposite series and placed on different rods, the common point of one pair of the same terminals of which is connected to the first output of the load, and each output of another pair of the same terminals is connected to the anode an ode whose cathode is connected to the second output terminal of the load (see Kaganov I.L. Electronic and ionic converters. Part 3. 1956, p. 36 (two-phase rectification in the circuit with zero output at active load).
Схема этого преобразователя иллюстрирует возможность преобразования однофазного переменного напряжения в постоянное на двух диодах и трансформаторе стержневого типа с параллельно и последовательно секционированными обмотками. Преобразователь не обеспечивает повышенной периодичности выпрямления.The circuit of this converter illustrates the possibility of converting a single-phase alternating voltage to constant on two diodes and a rod-type transformer with parallel and sequentially sectioned windings. The converter does not provide increased rectification frequency.
Совокупность причин, препятствующих получению требуемого технического результата, заключается в том, что его предназначение ограничено только возможностью преобразования однофазного переменного напряжения в переменное или/и постоянное, 2-пульсное.The set of reasons that impede the achievement of the required technical result is that its purpose is limited only by the possibility of converting a single-phase alternating voltage into alternating and / or constant, 2-pulse.
Известен преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий трансформатор, первичная и вторичная трехфазные обмотки которого соединены в звезду, три вентиля, подключенные к свободным выводам вторичной обмотки и объединенными электродами образующие первый выходной вывод, дополнительную обмотку, один вывод которой подключен к нейтрали звезды вторичной обмотки, а другой образует второй выходной вывод, магнитопровод трансформатора выполнен с зазором для потоков вынужденного намагничивания, дополнительная обмотка охватывает все три стержня трансформатора, указанный один ее вывод является началом, а другой - концом (см. а.с. №1328903, кл. H02M 7/06, 22.02.85).A known converter of alternating voltage to DC, containing a transformer, the primary and secondary three-phase windings of which are connected in a star, three valves connected to the free terminals of the secondary winding and the combined electrodes forming the first output terminal, an additional winding, one terminal of which is connected to the neutral of the star of the secondary winding, and the other forms a second output terminal, the transformer magnetic circuit is made with a gap for the fluxes of forced magnetization, an additional winding covering a three shaft transformer, said one is the start of its output and the other - the end (see AS №1328903,
Недостатком этого преобразователя является то, что он не обеспечивает повышенной периодичности выпрямления на двух диодах.The disadvantage of this converter is that it does not provide increased rectification frequency on two diodes.
Совокупность причин, препятствующих получению требуемого технического результата, заключается в том, что дополнительная обмотка выполняет только компенсационные функции, связанные с протеканием в ней только тока нулевой последовательности, т.е. в зависимости от направления ее подключения, она может либо компенсировать поток вынужденного намагничивания, либо подавлять пульсации выпрямленного напряжения на некоторую величину. Для преобразования основных гармоник напряжения она непригодна.The set of reasons that impede the achievement of the required technical result is that the additional winding performs only compensation functions associated with the flow of only the zero sequence current in it, i.e. depending on the direction of its connection, it can either compensate the forced magnetization flux or suppress the ripple of the rectified voltage by a certain amount. It is unsuitable for converting the fundamental harmonics of voltage.
Известен преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное, содержащий два однофазных трансформатора с вторичными обмотками, подключенными к входам однофазных выпрямителей, выходы которых соединены параллельно, образуя выпрямитель с числом вентилей, кратным четырем, с двумя первичными фазными обмотками, подключенными промежуточными выводами, делящими витки каждой из них на равные части, к выводам первой пары встречно-параллельно включенных управляемых вентилей, одной парой разноименных крайних выводов обеих обмоток - к разноименным фазным входным выводам, а другой парой разноименных крайних выводов - к выводам второй и третьей пар встречно-параллельно включенных управляемых вентилей, свободные выводы которых подключены к свободному фазному входному выводу (см. а.с. №1457124, кл. Н02М 7/17, 01.06.87).A known converter of three-phase AC to DC, containing two single-phase transformers with secondary windings connected to the inputs of single-phase rectifiers, the outputs of which are connected in parallel, forming a rectifier with the number of valves multiple of four, with two primary phase windings connected by intermediate terminals dividing the turns of each of them into equal parts, to the terminals of the first pair of counter-parallel-connected controlled valves, one pair of opposite extreme terminals of both windings - to opposite phase input terminals, and another pair of opposite extreme terminals - to the terminals of the second and third pairs of counter-parallel connected controlled valves, the free terminals of which are connected to a free phase input terminal (see AS No. 1457124,
Недостатком этого преобразователя является необходимость четырех диодов на вторичной стороне и промежуточного вывода в каждой первичной фазной обмотке, делящего ее на равные части для равномерного распределения выпрямляемого тока на диодах. Кроме того, угол проводимости каждого диода равен всего 120 эл. град.The disadvantage of this converter is the need for four diodes on the secondary side and an intermediate terminal in each primary phase winding, dividing it into equal parts for uniform distribution of the rectified current on the diodes. In addition, the conduction angle of each diode is only 120 el. hail.
Совокупность причин, препятствующих получению требуемого технического результата, заключается в том, что четыре из шести тиристоров, попарно подключенные к первичной обмотке одного из трансформаторов, не оказывают управляющего воздействия на диоды, подключенные к вторичной обмотке другого трансформатора.The set of reasons that impede the achievement of the required technical result is that four out of six thyristors, pairwise connected to the primary winding of one of the transformers, do not have a control effect on the diodes connected to the secondary winding of another transformer.
Известен преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное, содержащий шесть двухполюсников, выполненных в виде встречно-параллельно включенных управляемых вентилей, два однофазных трансформатора с вторичными фазными обмотками, подключенными к входам однофазных выпрямителей, выходы которых соединены параллельно, образуя выпрямитель с числом вентилей, кратным четырем, с двумя первыми первичными фазными обмотками, подключенными одной парой разноименных или одноименных крайних выводов обеих обмоток к двум фазным входным выводам, промежуточными выводами от части их витков, отсчитываемых от указанных фазных входных выводов, - к первому двухполюснику, а другой парой крайних выводов через второй и третий двухполюсники - к нулевому входному выводу, с двумя вторыми соответственно встречно или согласно-последовательно включенными первичными фазными обмотками, образующими с четвертым двухполюсником последовательную цепь, включенную между нулевым входным выводом и общей точкой пятого и шестого двухполюсников, с двумя третьими первичными фазными обмотками, третьи первичные фазные обмотки соединены соответственно встречно или согласно-последовательно и включены между третьим фазным входным выводом и общей точкой пятого и шестого двухполюсников, свободные выводы которых подключены соответственно к второму и третьему двухполюсникам, причем соотношение чисел витков первой и третьей первичных обмоток равно (см. а.с. №1580508, кл Н02М 7/17, 11.01.88. Недостатком этого преобразователя является необходимость четырех первичных обмоток на каждом однофазном трансформаторе и четырех диодов, т.е. сложность. Кроме того, угол проводимости каждого диода равен всего 120 эл. град.A known Converter of three-phase AC to DC, containing six two-terminal, made in the form of counter-parallel connected controlled valves, two single-phase transformers with secondary phase windings connected to the inputs of single-phase rectifiers, the outputs of which are connected in parallel, forming a rectifier with the number of valves that are a multiple of four, with two first primary phase windings connected by one pair of opposite or similar extreme terminals of both windings to two phase input m conclusions from intermediate terminals parts of their turns, counted from the indicated phase input terminals, to the first two-terminal device, and another pair of extreme terminals through the second and third two-terminal devices to the zero input terminal, with two second primary phase windings opposite or sequentially connected, forming with the fourth two-terminal device a serial circuit connected between the zero input terminal and the common point of the fifth and sixth bipolar, with two third primary phase windings, the third primary phase windings connected They are respectively counterclockwise or in series, and are connected between the third phase input terminal and the common point of the fifth and sixth two-terminal networks, the free terminals of which are connected respectively to the second and third two-terminal networks, and the ratio of the number of turns of the first and third primary windings is (see AS No. 1580508, class Н02М 7/17, January 11, 1998. The disadvantage of this converter is the need for four primary windings on each single-phase transformer and four diodes, i.e. complexity. In addition, the conductivity angle of each diode is total 120 electric city
Совокупность причин, препятствующих получению требуемого технического результата, заключается в том, что четыре из двенадцати тиристоров, попарно подключенные к первичной обмотке одного из трансформаторов, не оказывают управляющего воздействия на диоды, подключенные к вторичной обмотке другого трансформатора.The set of reasons that impede the achievement of the required technical result is that four of the twelve thyristors, pairwise connected to the primary winding of one of the transformers, do not have a control effect on the diodes connected to the secondary winding of another transformer.
По дополнительному авт.св. №860238, кл. Н02М 7/12 от 02.08.79 г. к основному авт.св. №752681, кл. Н02М 7/06, 04.02.76 г. известен преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное, содержащий трехфазный трансформатор, первичные обмотки которого совместно с последовательно соединенными с ними парами встречно-параллельно включенных управляемых вентилей образуют звезду, связанную с фазными входными выводами, а вторичные обмотки соединены в звезду и подключены к выпрямительному мосту, при этом дополнительно введен комплект вторичных обмоток, выпрямительный мост и управляемые вентили, причем первичные обмотки через дополнительные встречно-параллельно включенные вентили соединены с нулевым входным выводом, а дополнительный комплект вторичных обмоток и дополнительный выпрямительный мост вместе с основными вторичными обмотками и основным выпрямительным мостом соединены по схеме двенадцатипульсного выпрямителя, дополнительно введенный трехфазный трансформатор, первичные обмотки которого соединены в звезду, общая точка которой соединена с нулевым входным выводом, а группа вторичных обмоток соединена в треугольник.By additional auto No. 860238, cl.
Этот преобразователь иллюстрирует возможность подключения к искусственному нулевому входному выводу, образованному нейтралью обмотки дополнительного трансформатора, соединенной в звезду и подключенной к фазным входным выводам.This converter illustrates the ability to connect to an artificial zero input terminal formed by the neutral of the winding of an additional transformer connected to a star and connected to the phase input terminals.
Недостатком его является необходимость в 12-и диодах, т.е. сложность, а также неравенство углов проводимости диодов основного (90 эл. град.) и дополнительного (30 эл. град.) мостов.Its disadvantage is the need for 12 diodes, i.e. complexity, as well as the inequality of the conduction angles of the diodes of the main (90 electric grad.) and additional (30 electric grad.) bridges.
Совокупность причин, препятствующих получению требуемого технического результата, заключается в том, что вторичная обмотка основного трехфазного трансформатора соединена в звезду.The set of reasons that prevent the desired technical result from being obtained is that the secondary winding of the main three-phase transformer is connected to a star.
Наиболее близким техническим решением (прототип) является преобразователь переменного напряжения в постоянное, содержащий три однофазных трансформатора, первичные обмотки которых подключены к основным и дополнительным парам встречно-параллельно включенных вентилей, дополнительные пары указанных вентилей соединены в звезду, общая точка которой подключена к нулевому входному выводу, а вторичные обмотки подключены к входам однофазных выпрямителей, выходы которых соединены параллельно, образуя выпрямитель с числом вентилей, кратным шести, каждая первичная обмотка выполнена с отводом, подключенным к свободному выводу соответствующей дополнительной пары встречно-параллельно включенных вентилей, начало каждой указанной обмотки через соответствующую основную пару встречно-параллельно включенных вентилей подключено к выходному выводу, а конец указанной обмотки соединен с началом обмотки опережающей фазы, причем указанный отвод от первичной обмотки делит ее витки в отношенииThe closest technical solution (prototype) is an AC to DC converter containing three single-phase transformers, the primary windings of which are connected to the main and additional pairs of counter-parallel connected valves, additional pairs of these valves are connected to a star, the common point of which is connected to the zero input terminal and the secondary windings are connected to the inputs of single-phase rectifiers, the outputs of which are connected in parallel, forming a rectifier with the number of valves multiple of w Each primary winding is made with a tap connected to the free terminal of the corresponding additional pair of counter-parallel connected valves, the beginning of each specified coil through the corresponding main pair of counter-parallel connected valves is connected to the output terminal, and the end of this winding is connected to the beginning of the leading phase winding wherein said tap from the primary winding divides its turns in relation to
где w1 - число витков от начала первичной обмотки до отвода;where w 1 is the number of turns from the beginning of the primary winding to the tap;
w2 - число витков от отвода до конца первичной обмотки.w 2 - the number of turns from the tap to the end of the primary winding.
(см. а.с. №995239, кл. Н02М 7/12 от 24.03.81).(see AS No. 995239,
Недостатком этого преобразователя является необходимость в 6-и диодах, т.е. сложность. Кроме того, угол проводимости каждого диода равен всего 60 эл. град.The disadvantage of this converter is the need for 6 diodes, i.e. complexity. In addition, the conduction angle of each diode is only 60 el. hail.
Совокупность причин, препятствующих получению требуемого технического результата, заключается в том, что вторичная обмотка трехфазного трансформатора соединена в трехфазную группу. Противоречие заключается в том, что в процессе работы устройства должны быть задействованы, хотя и не одновременно, все три фазных напряжения этой обмотки (каждое в течение 120 эл. град.) и соответственно шесть диодов, к которым она подключена.The set of reasons that prevent the desired technical result from being obtained is that the secondary winding of a three-phase transformer is connected to a three-phase group. The contradiction lies in the fact that during the operation of the device all three phase voltages of this winding (each for 120 electrical degrees) and, accordingly, six diodes to which it is connected must be involved, although not simultaneously.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, заключается в упрощении конструкции, путем создания преобразователя трехфазного переменного напряжения в постоянное, 6-пульсное или 12-пульсное, выпрямляющего на двух диодах при регулировании напряжения тиристорами с первичной стороны группового трансформатора.The task to which the proposed technical solution is directed is to simplify the design by creating a three-phase AC to DC, 6-pulse or 12-pulse converter, rectifying on two diodes when regulating the voltage with thyristors on the primary side of the group transformer.
Эта задача в первом варианте предлагаемого изобретения решается тем, что в преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем два однофазных трансформатора с первичными и вторичными обмотками, например, секционированными, подключенными каждая первичная одним выводом к первой общей точке основных встречно-параллельно включенных управляемых вентилей, вторая общая точка которых соединена с фазным входным выводом, а свободным выводом - непосредственно к входному выводу смежной фазы, дополнительными встречно-параллельно включенными управляемыми вентилями, подключенными первой общей точкой к крайнему выводу одной первичной обмотки, двумя вторичными обмотками, одна пара разноименных выводов которых образует общий вывод, а другая подключена к одноименным электродам диодов, соединенных другой парой электродов с первым выходным выводом, второй выходной вывод, в любой полости, образованной вторичной обмоткой, размещен один стержень с первичной обмоткой каждого трансформатора, вторая общая точка дополнительных управляемых вентилей подключена к соответствующему выводу цепи, содержащей совместно с парой основных управляемых вентилей другую первичную обмотку, и замыкает последовательную цепь, состоящую из всех управляемых вентилей и одной из первичных обмоток, а общий вывод вторичных обмоток подключен ко второму выходному выводу.This problem in the first embodiment of the present invention is solved in that in an AC to DC converter containing two single-phase transformers with primary and secondary windings, for example, sectioned, each primary connected with one output to the first common point of the main counter-parallel connected controlled valves, the second the common point of which is connected to the phase input terminal, and the free terminal directly to the input terminal of the adjacent phase, with additional counter-parallel controlled valves connected by the first common point to the extreme terminal of one primary winding, two secondary windings, one pair of opposite terminals of which forms a common terminal, and the other is connected to the same electrode diodes connected by another pair of electrodes to the first output terminal, the second output terminal, in any cavity formed by the secondary winding, there is one rod with the primary winding of each transformer, the second common point of additional controlled valves is connected to the corresponding he concluded circuit containing a pair of basic together with controlled valves another primary winding, and closes the series circuit, consisting of all controlled valves and one of the primary windings, and the total output of secondary winding connected to the second output terminal.
Стержень каждого трансформатора может быть навит из стальной ленты и иметь в продольном сечении кольцевидную форму, а в общей полости вторичных обмоток размещены стержни обоих трансформаторов.The core of each transformer can be wound from a steel strip and have a ring shape in longitudinal section, and the rods of both transformers are placed in the common cavity of the secondary windings.
Каждая обмотка трансформатора может состоять из двух секций, размещенных на разных стержнях 2-стержневого магнитопровода, а в полости каждой секции вторичной обмотки размещен один стержень с секцией первичной обмоткой каждого трансформатора.Each transformer winding can consist of two sections located on different rods of a 2-core magnetic circuit, and one rod with a primary winding section of each transformer is placed in the cavity of each section of the secondary winding.
Первичные обмотки каждого трансформатора могут быть выполнены на среднем стержне 3-стержневого плоского магнитопровода, а в общей полости вторичных обмоток размещены средние стержни обоих трансформаторов.The primary windings of each transformer can be made on the middle rod of a 3-rod flat magnetic circuit, and the middle rods of both transformers are placed in the common cavity of the secondary windings.
Первичные обмотки каждого трансформатора могут быть выполнены на одном стержне 2-стержневого магнитопровода, а в общей полости вторичных обмоток размещены указанные стержни обоих трансформаторов.The primary windings of each transformer can be made on one rod of a 2-rod magnetic circuit, and the indicated rods of both transformers are placed in the common cavity of the secondary windings.
Во втором варианте предлагаемого изобретения эта задача решается тем, что в преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем два однофазных трансформатора с первичными и вторичными обмотками, например, секционированными, подключенными каждая первичная первым крайним выводом к фазному входному выводу, а вторым крайним выводом и промежуточным выводом, делящим ее число витков в отношении отсчитываемом от первого крайнего вывода, к первым общим точкам встречно-параллельно включенных управляемых вентилей, вторые общие точки которых соединены соответственно с входным выводом смежной фазы и нулевым входным выводом, третьей первичной обмоткой, подключенной аналогично первым двум крайними выводами к соответствующим фазным входным выводам, двумя вторичными обмотками, одна пара разноименных выводов которых образует общий вывод, а другая подключена к одноименным электродам диодов, соединенных другой парой электродов с первым выходным выводом, второй выходной вывод, дополнительные встречно-параллельно включенные управляемые вентили, в любой полости, образованной вторичной обмоткой, размещен один стержень с первичной обмоткой каждого трансформатора, общий вывод вторичных обмоток подключен ко второму выходному выводу, третья первичная обмотка выполнена на одном трансформаторе, а на другом - дополнительная первичная обмотка, с числом витков, равным числу витков основной между первым крайним и промежуточным выводами, подключенная одним выводом к первому крайнему выводу третьей первичной обмотки, а другим - к первой общей точке упомянутых дополнительных вентилей, вторая общая точка которых соединена с нулевым входным выводом.In the second embodiment of the invention, this problem is solved in that in an AC to DC converter, containing two single-phase transformers with primary and secondary windings, for example, sectioned, each primary connected by the first extreme terminal to the phase input terminal, and the second extreme terminal and intermediate terminal dividing its number of turns in relation counted from the first extreme terminal, to the first common points of the on-parallel connected controlled valves, the second common points of which are connected respectively to the input terminal of the adjacent phase and the zero input terminal, the third primary winding connected similarly to the first two extreme terminals to the corresponding phase input terminals, two secondary windings, one pair of opposite terminals of which forms a common terminal, and the other is connected to the same electrode diodes connected by another pair of electrodes from the first m output terminal, second output terminal, additional counter-parallel controlled valves, in any cavity formed by the secondary winding, there is one rod with the primary winding of each transformer, the common output of the secondary windings is connected to the second output terminal, the third primary winding is made on one transformer and on the other - an additional primary winding, with the number of turns equal to the number of turns of the main between the first extreme and intermediate terminals, connected by one terminal to the first edge it third terminal of the primary winding and the other - to the first common point of said additional rectifiers, the second common point which is connected to the zero input terminal.
Стержень каждого трансформатора может быть навит из стальной ленты и иметь в продольном сечении кольцевидную форму, а в общей полости вторичных обмоток размещены стержни обоих трансформаторов.The core of each transformer can be wound from a steel strip and have a ring shape in longitudinal section, and the rods of both transformers are placed in the common cavity of the secondary windings.
Каждая обмотка трансформатора между ее смежными выводами может состоять из двух секций, размещенных на разных стержнях 2-стержневого магнитопровода, а в полости каждой секции вторичной обмотки размещен один стержень с секцией первичной обмоткой каждого трансформатора.Each transformer winding between its adjacent terminals can consist of two sections located on different rods of a 2-core magnetic circuit, and one rod with a primary winding section of each transformer is placed in the cavity of each section of the secondary winding.
Обмотки каждого трансформатора могут быть выполнены на среднем стержне 3-стержневого плоского магнитопровода, а в общей полости вторичных обмоток размещены средние стержни обоих трансформаторов.The windings of each transformer can be made on the middle rod of a 3-rod flat magnetic circuit, and the middle rods of both transformers are placed in the common cavity of the secondary windings.
Обмотки каждого трансформатора могут быть выполнены на одном стержне 2-стержневого магнитопровода, а в общей полости вторичных обмоток размещены указанные стержни обоих трансформаторов.The windings of each transformer can be made on one rod of a 2-core magnetic circuit, and the indicated rods of both transformers are placed in the common cavity of the secondary windings.
Преобразователь может содержать дополнительный трансформатор, первичная обмотка которого соединена в «звезду» и подключена одними выводами и общей точкой других выводов соответственно к фазным и нулевому входным выводам.The converter may contain an additional transformer, the primary winding of which is connected to a "star" and connected by one of the conclusions and the common point of the other conclusions, respectively, to the phase and zero input terminals.
В третьем варианте предлагаемого изобретения эта задача решается тем, что в преобразователе переменного напряжения в постоянное, содержащем три однофазных трансформатора, с первичными обмотками, подключенными каждая одним выводом к первой общей точке встречно-параллельно включенных управляемых вентилей, вторая общая точка которых соединена с фазным входным выводом, а свободным выводом - непосредственно к входному выводу соответствующей смежной фазы, двумя вторичными обмотками, одна пара разноименных выводов которых образует общий вывод, а другая подключена к одноименным электродам диодов, соединенных другой парой электродов с первым выходным выводом, второй выходной вывод, вторичные обмотки образуют общую полость, в которой размещен стержень с первичной обмоткой каждого трансформатора, а общий вывод вторичных обмоток подключен ко второму выходному выводу.In the third embodiment of the invention, this problem is solved in that in an AC / DC converter containing three single-phase transformers, with primary windings, each connected by one output to the first common point of the on-parallel-connected controlled valves, the second common point of which is connected to the phase input output, and a free output - directly to the input output of the corresponding adjacent phase, two secondary windings, one pair of opposite terminals of which forms a common water, and the other is connected to the like electrodes of diodes connected in another pair of electrodes to a first output terminal, the second output terminal of the secondary winding form a common cavity in which is placed a rod with a primary winding of each transformer, and the total output of secondary winding connected to the second output terminal.
Кроме того, первичная обмотка каждого трансформатора может содержать промежуточный вывод, делящий ее на части в отношении , большая из которых отсчитывается от упомянутого свободного входного вывода, и подключенный к одному выводу соответствующей дополнительно введенной пары встречно параллельно включенных управляемых вентилей, другой вывод которой соединен с нулевым входным выводом.In addition, the primary winding of each transformer may contain an intermediate terminal dividing it into parts with respect to most of which are counted from the aforementioned free input terminal, and connected to one terminal of the corresponding additionally introduced pair of counter-parallel controllable gates, the other terminal of which is connected to the zero input terminal.
Стержень каждого трансформатора может быть навит из стальной ленты и иметь в продольном сечении кольцевидную форму, а в общей полости вторичных обмоток размещены стержни трех трансформаторов.The core of each transformer can be wound from a steel strip and have a ring shape in longitudinal section, and the rods of three transformers are placed in the common cavity of the secondary windings.
Обмотки каждого трансформатора могут быть выполнены на одном стержне 2-стержневого магнитопровода, а в общей полости вторичных обмоток размещены с возможностью взаимного пространственного сдвига указанные стержни трех трансформаторов.The windings of each transformer can be made on one rod of a 2-core magnetic circuit, and in the common cavity of the secondary windings the indicated rods of three transformers are placed with the possibility of mutual spatial shift.
Преобразователь может содержать дополнительный трансформатор, первичная обмотка которого соединена в «звезду» и подключена одними выводами и общей точкой других выводов соответственно к фазным и нулевому входным выводам.The converter may contain an additional transformer, the primary winding of which is connected to a "star" and connected by one of the conclusions and the common point of the other conclusions, respectively, to the phase and zero input terminals.
Технический результат, достигаемый во всех вариантах предлагаемого, заключается в упрощении, а именно: реализована возможность преобразования трехфазного переменного напряжения в постоянное, 6-пульсное или 12-пульсное, на двух выпрямляющих диодах при угле проводимости каждого из них 180 эл. град., т.е. с лучшим использованием по току при равномерном распределении последнего между ними.The technical result achieved in all versions of the proposed is to simplify, namely: the possibility of converting a three-phase AC voltage to a constant, 6-pulse or 12-pulse, on two rectifying diodes with a conduction angle of each of them of 180 el. city., i.e. with better current usage with uniform distribution of the latter between them.
Дополнительный технический результат, достигаемый в первом варианте предлагаемого относительно вышеуказанного аналога (А.С. №1457124), заключается в отсутствии промежуточных выводов первичных обмоток трансформаторов.An additional technical result achieved in the first embodiment of the proposed relative to the above analogue (A.S. No. 1457124) is the lack of intermediate leads of the primary windings of the transformers.
Дополнительный технический результат, достигаемый во втором варианте предлагаемого относительно вышеуказанного аналога (А.С. №1580508), заключается в сокращении количества (три обмотки, с учетом отводов, вместо четырех) первичных обмоток трансформаторов.An additional technical result achieved in the second version of the proposed relative to the above analogue (A.S. No. 1580508) is to reduce the number (three windings, taking into account taps, instead of four) of the primary windings of the transformers.
На фиг.1 приведена принципиальная схема первого варианта преобразователя трехфазного переменного напряжения в постоянное, на витых ленточных магнитопроводах трансформаторов тороидальной формы; на фиг.2 - то же, на 2 - стержневых магнитопроводах с обмотками, разделенными на секции, соединенные на первичной стороне параллельно, а на вторичной попарно последовательно; на фиг.3 - то же, на 2-стержневых магнитопроводах с обмотками, разделенными на секции, соединенные на первичной стороне последовательно, а на вторичной попарно параллельно; на фиг.4 - то же, на средних стержнях 3-стержневых магнитопроводов; на фиг.5 - то же, на одном из стержней двух 2-стержневых магнитопроводов; на фиг.6 - принципиальная схема второго варианта преобразователя трехфазного переменного напряжения в постоянное с условно-аксонометрическим изображением вторичной обмотки, предусматривающей конструктивное исполнение трансформаторов, аналогичное указанным для первого варианта; на фиг.7 - принципиальная схема третьего варианта преобразователя трехфазного переменного напряжения в постоянное, 12-пульсное, на витых ленточных магнитопроводах трансформаторов тороидальной формы; на фиг.8 - то же, для случая 6-пульсного выпрямления.Figure 1 shows a schematic diagram of a first embodiment of a three-phase AC to DC converter on twisted tape magnetic circuits of toroidal transformers; figure 2 - the same, on 2 - core magnetic circuits with windings, divided into sections connected on the primary side in parallel, and on the secondary in pairs; figure 3 is the same, on a 2-rod magnetic circuits with windings divided into sections connected in series on the primary side and in parallel in parallel on the secondary side; figure 4 is the same on the middle rods of the 3-core magnetic cores; figure 5 is the same, on one of the rods of two 2-rod magnetic cores; Fig.6 is a schematic diagram of a second embodiment of a three-phase AC to DC converter with a conventionally axonometric image of the secondary winding, providing for the design of transformers similar to those indicated for the first embodiment; 7 is a schematic diagram of a third embodiment of a three-phase AC to DC, 12-pulse converter on twisted tape magnetic circuits of toroidal transformers; on Fig - the same, for the case of 6-pulse rectification.
Преобразователь на фиг.1 содержит встречно-параллельно соединенные пары тиристоров соответственно 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6, трансформаторы, выполненные на витых ленточных магнитопроводах 7, 8 с первичными обмотками соответственно 9, 10 и общей вторичной обмоткой 11, в полости которой размещены указанные магнитопроводы. Начало (конец) вторичной обмотки 11 подключено к аноду диода 12 (13), а между общей точкой катодов диодов 12, 13 и средним выводом обмотки 11 подключена нагрузка 14. Конец (начало) обмотки 10 (9) подключен к входному выводу фазы А (С), а начало (конец) - к общей точке тиристоров 1 и 2 (3 и 4), другая общая которых подключена к входному выводу фазы В. Тиристоры 5 и 6 подключены между концами обмоток 9, 10.The Converter in figure 1 contains counter-parallel connected pairs of thyristors, respectively 1 and 2, 3 and 4, 5 and 6, transformers made on twisted tape
Допустим, что открыт тиристор 1 от прикладываемого к нему линейного напряжения между входными выводами фаз А и В. Ток первичной обмотки 10 трансформатора 8 протекает по цепи: входной вывод фазы А, от конца к началу обмотки 10, от анода к катоду тиристора 1, входной вывод фазы В. Ток общей вторичной обмотки 11 трансформаторов 7 и 8 протекает по цепи: конец обмотки 11, от анода к катоду диода 13, нагрузка 14, средний вывод обмотки 11, т.е. одна половина обмотки 11 проводит ток нагрузки 14, а другая остается обесточенной.Suppose that thyristor 1 is open from the line voltage applied to it between the input terminals of phases A and B. The current of the primary winding 10 of
Через 60 эл. град., когда потенциал фазы С становится более отрицательным, чем потенциал фазы В, отпирается тиристор 5 от прикладываемого к нему линейного напряжения между фазными входными выводами А и С, а к тиристору 1 прикладывается обратное напряжение и ток первичной обмотки 9 трансформатора 7 протекает по цепи: входной вывод фазы А, от анода к катоду тиристора 5, от конца к началу обмотки 9, входной вывод фазы С. Ток общей вторичной обмотки 11 трансформаторов 7 и 8 продолжает протекать по той же цепи через диод 13, формируя следующую по фазе пульсацию, т.к. направление магнитного потока относительно вторичной обмотки не изменяется.After 60 email deg., when the potential of phase C becomes more negative than the potential of phase B,
Далее через 60 эл. град., когда потенциал фазы В становится больше, чем потенциал фазы А, отпирается тиристор 3 от прикладываемого к нему линейного напряжения между фазными входными выводами В и С, а к тиристору 5 прикладывается обратное напряжение и ток первичной обмотки 9 трансформатора 7 протекает по цепи: входной вывод фазы В, от анода к катоду тиристора 3, от конца к началу обмотки 9, входной вывод фазы С. Ток общей вторичной обмотки 11 трансформаторов 7 и 8 вновь продолжает протекать по той же цепи через диод 13, формируя очередную по фазе пульсацию.Then through 60 email. deg., when the potential of phase B becomes greater than the potential of phase A, thyristor 3 is unlocked from the line voltage applied to it between the phase input terminals B and C, and reverse voltage is applied to
В следующем интервале дискретности потенциал фазы А становится более отрицательным, чем потенциал фазы С, отпирается тиристор 2 от прикладываемого к нему линейного напряжения между входными выводами фаз В и А, а к тиристору 3 прикладывается обратное напряжение и ток первичной обмотки 10 трансформатора 8 протекает по цепи: входной вывод фазы В, от анода к катоду тиристора 2, от начала к концу обмотки 10, входной вывод фазы А. Одновременно, потенциал анода относительно катода диода 12 становится больше, чем у диода 13, и последний запирается. Объясняется это тем, что направление магнитного потока относительно общей вторичной обмотки 11 изменяет свой знак. Напряжение, трансформируемое в обмотку 11, также изменяет свой знак, вследствие чего происходит коммутационный процесс между диодами 13 и 12. В процессе выключения тиристора 3 происходит трансформирование в обмотку 11 разностного коммутационного напряжения между отстающей и опережающей полуволнами линейных напряжений, которое прикладывается к выключающемуся диоду 13 в обратном направлении, а к включающемуся диоду 12 в прямом направлении. Запирание диода 13 обесточивает от нагрузочного тока тиристор 3 и напряжение на нагрузке 14, формируемое открытым диодом 12, возрастает до номинального значения. Теперь ток общей вторичной обмотки 11 трансформаторов 7 и 8 протекает через другую ее половину по цепи: начало обмотки 11, от анода к катоду диода 12, нагрузка 14, средний вывод обмотки 11. Далее диод 12, аналогично вышеописанному, проводит ток еще в течение двух тактов, затем вновь, в связи с изменением направления магнитного потока, вступает в работу диод 13. Таким образом, коммутация тиристоров и диодов, с учетом изменения направления магнитного потока относительно вторичной обмотки, происходит с частотой 50 Гц. Благодаря однополупериодной схеме выпрямления на вторичной стороне преобразователя, возрастание и убывание вторичных токов в процессе коммутации диодов происходит, несмотря на общую вторичную обмотку, в разных цепях, одна из которых находится в предварительно обесточенном состоянии.In the next interval of discreteness, the potential of phase A becomes more negative than the potential of phase C,
Тиристоры и диоды формируют на нагрузке 14 выпрямленное напряжение с периодичностью m=6 в следующей последовательности: 5-13, 1-13, 3-13, 2-12, 6-12, 4-12. Угол проводимости первичной обмотки 9 (10) равен 240 (120) эл.град. Поэтому расчетная мощность обмотки 9 в раз превышает расчетную мощность обмотки 10. Однако это не нарушает равенства углов проводимости во вторичной цепи, т.е. угол проводимости каждого диода и вторичной полуобмотки равен 180 эл. град.Thyristors and diodes form a rectified voltage at
Необходимо учесть, что в схеме преобразователя на фиг.1 тиристоры 1 и 2, без изменения принципа работы, могут аналогично образовывать последовательную цепь с обмоткой 10 и в том случае, если их поменять местами, т.е. начало обмотки 10 соединить с входным выводом фазы В, а тиристоры 1 и 2 включить между концом обмотки 10 и общей точкой тиристоров 5 и 6.It should be noted that in the converter circuit of Fig. 1,
Кроме того, в схеме преобразователя на фиг.1 тиристоры 5 и 6 можно включить, без внесения изменений в соединения других элементов, не между концами, а между началами обмоток 9 и 10. В этом случае тиристоры 3 и 4, без изменения принципа работы, могут аналогично образовывать последовательную цепь с обмоткой 9 и в том случае, если их поменять местами, т.е. конец обмотки 9 соединить с входным выводом фазы В, а тиристоры 3 и 4 включить между началом обмотки 9 и перемещенной общей точкой тиристоров 5 и 6. Отличие второго случая пересоединения тиристоров от первого заключается только в том, что теперь расчетная мощность обмотки 10 в раз превышает расчетную мощность обмотки 9. Во всех случаях должна образовываться замкнутая последовательная цепь, содержащая все тиристоры и одну из первичных обмоток (например, обмотку 10 на фиг.1).In addition, in the converter circuit of FIG. 1,
Преобразователь по фиг.2 отличается тем, что выполнен на двух двухстержневых магнитопроводах. Первичные обмотки 9 и 10 разделены каждая на две секции, размещенные на разных стержнях трансформаторов соответственно 7 и 8 и соединенные относительно питающего напряжения параллельно с таким подключением их начал и концов, которое обеспечивает согласное направление магнитных потоков в каждом магнитопроводе, а именно: начало (конец) одной секции первичной обмотки каждого магнитопровода соединено с концом (началом) другой ее секции, а соответствующее линейное напряжение через тиристоры подведено к выводам каждой секции.The Converter according to figure 2 is characterized in that it is made on two two-core magnetic cores. The
Каждая полуобмотка вторичной обмотки 11 между одним из ее крайних и средним выводами также разделена на две секции, соединенные относительно магнитных потоков магнитопроводов с таким подключением их начал и концов, которое обеспечивает суммирование напряжений секций, при этом в полости каждой секции вторичной обмотки размещен один стержень с секцией первичной обмотки каждого трансформатора, а именно: начала обеих секций каждой полуобмотки соединены друг с другом, конец одной крайней секции обмотки 11 соединен с анодом диода 12, а конец другой - с анодом диода 13, между их катодами и концами средних секций обмотки 11 подключена нагрузка 14.Each half-winding of the secondary winding 11 between one of its extreme and middle terminals is also divided into two sections connected relative to the magnetic fluxes of the magnetic cores with such a connection of their beginnings and ends that provides summation of the voltage of the sections, while in the cavity of each section of the secondary winding there is one rod with section of the primary winding of each transformer, namely: the beginning of both sections of each half-winding are connected to each other, the end of one extreme section of the winding 11 is connected to the anode of the
Допустим, что открыт тиристор 1 и линейное напряжение между фазными входными выводами А и В прикладывается параллельно к началу (концу) одной и к концу (началу) другой секции первичной обмотки 10 на магнитопроводе 8. Под действием вторичного напряжения ток нагрузки протекает от начала к концу нижней секции нижней полуобмотки обмотки 11, анод диода 13, нагрузку 14, от конца к началу верхней секции нижней полуобмотки 11. В данном интервале дискретности диод 12 заперт обратным напряжением, прикладываемым к нему верхними секциями верхней полуобмотки 11. При одинаковом направлении намотки секций всех обмоток совпадение полярности их начал и концов связано с направлением обхода стержней магнитным потоком. Переключение диодов 12 и 13 между смежными интервалами дискретности происходит при смене полярности напряжений между секциями верхней и нижней полуобмоток 11. Стремлению к неравенству токов в параллельных секциях первичных обмоток противодействует последовательное соединение секций вторичных обмоток.Suppose that thyristor 1 is open and the linear voltage between the phase input terminals A and B is applied in parallel to the beginning (end) of one and to the end (beginning) of another section of the primary winding 10 on the
Преобразователь на фиг.3 отличается от преобразователя на фиг.2 только тем, что секции первичных обмоток 9 и 10 соединены между собой последовательно, а вторичных полуобмоток 11 - параллельно. Работа преобразователя по фиг.3 происходит аналогично описанному для фиг.2, причем стремлению к неравенству токов в питающих каждый диод параллельных секциях вторичных полуобмоток противодействует последовательное соединение секций первичных обмоток.The Converter in figure 3 differs from the Converter in figure 2 only in that the sections of the
Преобразователь на фиг.4 отличается от преобразователя на фиг.1 только тем, что выполнен на средних стержнях двух трехстержневых плоских магнитопроводов. Различия в их работе отсутствуют. Однако конструктивное исполнение трансформаторов менее удобное.The Converter in figure 4 differs from the Converter in figure 1 only in that it is made on the middle rods of two three-rod flat magnetic cores. There are no differences in their work. However, the design of the transformers is less convenient.
Преобразователь на фиг.5 отличается от преобразователей на фиг.1 и 4 только тем, что выполнен на одном из двух стержней двух двухстержневых магнитопроводов. Различия в их работе отсутствуют. Такое исполнение проще, чем на фиг.2 и 3, однако при одинаковой расчетной мощности требует более высоких стержней.The Converter in figure 5 differs from the converters in Figs. 1 and 4 only in that it is made on one of the two rods of two two-core magnetic cores. There are no differences in their work. This design is simpler than in figure 2 and 3, however, with the same rated power requires higher rods.
Преобразователь на фиг.6 содержит встречно-параллельно соединенные пары тиристоров соответственно 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6, трансформаторы, например, на витых ленточных магнитопроводах 7, 8 с первичными обмотками соответственно 9, 10 и общей вторичной обмоткой 11, в полости которой размещены указанные магнитопроводы. Начало (конец) вторичной обмотки 11 подключено к аноду диода 12 (13), а между общей точкой катодов диодов 12, 13 и средним выводом обмотки 11 подключена нагрузка 14. Конец обмотки 10 (9) подключен к входному выводу фазы А (С), а начало - к общей точке тиристоров 1 и 2 (3 и 4), другая общая которых подключена к входному выводу фазы С (В). На трансформаторе 8 (7) дополнительно выполнена первичная обмотка 15 (16), а первичная обмотка 10 (9) содержит промежуточный вывод, делящий ее в отношении , отсчитываемом от конца обмотки 10 (9). Число витков обмотки 15 равно большей части числа витков обмотки 9 или 10, а число витков обмотки 16 равно числу витков всей обмотки 9 или 10. Преобразователь содержит дополнительный маломощный трехфазный трансформатор 17, обмотка которого соединена в звезду и подключена концами к фазным входным выводам А, В, С, а общей точкой начал образует искусственный нулевой входной вывод 0. Кроме того, преобразователь дополнительно содержит встречно параллельно соединенные пары тиристоров соответственно 18 и 19, 20 и 21, 22 и 23, подключенные соответственно одной общей точкой к промежуточному выводу обмотки 10, к промежуточному выводу обмотки 9, к началу обмотки 15, а другой - к нулевому входному выводу 0. Концы обмоток 15 и 16 соединены с входным выводом фазы В, а начало обмотки 16 - с общей точкой тиристоров 5 и 6, другая общая точка которых подключена к входному выводу фазы А.The Converter in Fig.6 contains counter-parallel connected pairs of thyristors, respectively 1 and 2, 3 and 4, 5 and 6, transformers, for example, on twisted tape
Допустим, что открыт тиристор 22 от прикладываемого к нему фазного напряжения между входными выводами 0 и В. Ток первичной обмотки 15 трансформатора 8 протекает по цепи: нулевой входной вывод, от анода к катоду тиристора 22, от начала к концу обмотки 15, входной вывод фазы В. Этот ток является суммой равных по величине и совпадающих по фазе (разветвленных) фазных токов обмотки трансформатора 17, протекающих в данном интервале дискретности от ее концов, подключенных к входным выводам фаз А, В, С к общей точке 0 ее начал. Ток общей вторичной обмотки 11 трансформаторов 7 и 8 протекает по цепи: конец обмотки 11, от анода к катоду диода 12, нагрузка 14, средний вывод обмотки 11, т.е. одна половина обмотки 11 проводит ток нагрузки 14, а другая остается обесточенной.Suppose that the thyristor 22 is open from the phase voltage applied to it between the input terminals 0 and B. The current of the primary winding 15 of the
Через 30 эл. град. отпирается тиристор 6 от прикладываемого к нему линейного напряжения между входными выводами фаз А и В. Т.к. линейное напряжение в раз больше фазного, то и прикладывается оно к числу витков обмотки 16, в раз большему числа витков обмотки 15. К тиристору 22 прикладывается обратное напряжение между входными выводами А и 0, а ток первичной обмотки 16 трансформатора 7 протекает по цепи: входной вывод фазы А, от анода к катоду тиристора 6, от начала к концу обмотки 16, входной вывод фазы В. Ток общей вторичной обмотки 11 трансформаторов 7 и 8 продолжает протекать по цепи той же полуобмотки через диод 12, формируя следующую по фазе пульсацию, т.к. направление магнитного потока относительно вторичной обмотки не изменяется со сменой магнитопровода, пронизываемого этим потоком.After 30 email hail.
Далее через 30 эл. град. отпирается тиристор 19 от прикладываемого к нему фазного напряжения между входным выводом фазы А и нулевым входным выводом 0. Т.к. фазное напряжение в раз меньше линейного, то и прикладывается оно к числу витков обмотки 10, в раз меньшему числа витков обмотки 16. Ток первичной обмотки 10 протекает по цепи: входной вывод фазы А, от конца к промежуточному выводу части обмотки 10 с большим числом витков, от анода к катоду тиристора 19, искусственный входной вывод 0 соединенной в звезду обмотки трансформатора 17, далее разветвляется на три равные части, протекающие от общей точки начал к концам этой звезды и затем к соответствующим фазным входным выводам А, В, С. Направление результирующего магнитного потока относительно общей вторичной обмотки 11 изменяет свой знак. В связи с тем, что тиристор 6 в рассматриваемом коммутационном интервале остается включенным, это приводит к трансформированию в обмотку 11 разностного коммутационного напряжения между отстающей и опережающей равными по амплитуде полуволнами соответственно линейного и фазного напряжений, которое прикладывается к выключающемуся диоду 12 в обратном направлении, а к включающемуся диоду 13 в прямом направлении. Запирание диода 12 обесточивает от нагрузочного тока тиристор 6 и напряжение на нагрузке 14, формируемое открытым диодом 13, возрастает до номинального значения. Теперь ток общей вторичной обмотки 11 трансформаторов 7 и 8 протекает через другую ее половину по цепи: конец обмотки 11, от анода к катоду диода 13, нагрузка 14, средний вывод обмотки 11.Further through 30 email. hail.
Затем еще через 30 эл. град. отпирается тиристор 2 от прикладываемого к нему линейного напряжения между входными выводами фаз А и С, а к тиристорам 19 и 6 прикладываются обратные напряжения между входными выводами соответственно 0, С и С, В. Ток первичной обмотки 10 протекает по цепи: входной вывод фазы А, от конца к началу обмотки 10, от анода к катоду тиристора 2, входной вывод фазы С. Ток общей вторичной обмотки 11 трансформаторов 7 и 8 продолжает протекать по цепи той же полуобмотки через диод 13, формируя следующую по фазе пульсацию, т.к. направление магнитного потока относительно вторичной обмотки от переключения с тиристора 19 на тиристор 2 не изменяется.Then after another 30 email. hail.
Тиристоры и диоды формируют на нагрузке 14 выпрямленное напряжение с периодичностью m=12 в следующей последовательности: 22-12, 6-12, 19-13, 2-13, 20-12, 3-12, 23-13, 5-13, 18-12, 1-12, 21-13, 4-13. Таким образом, коммутация тиристоров происходит с частотой 50 Гц, а коммутация диодов, в соответствии со сменой направления магнитного потока относительно вторичной обмотки, - с частотой 150 Гц. Благодаря однополупериодной схеме выпрямления на вторичной стороне преобразователя, возрастание и убывание вторичных токов в процессе коммутации диодов происходит, несмотря на общую вторичную обмотку, в разных цепях, одна из которых находится в предварительно обесточенном состоянии. Угол проводимости первичной обмотки 9 или 10 между ее концом и промежуточным выводом равен 120 эл. град., а между промежуточным выводом и началом - 60 эл. град. Угол проводимости первичной обмотки 15 или 16 равен 60 эл. град. С другой стороны, число витков обмотки 9 равно числу витков обмотки 10, а число витков обмотки 16 в раз больше числа витков обмотки 15, т.е. сумма чисел витков всех первичных обмоток трансформатора 7 больше, чем трансформатора 8 в 1, 27 раз. Поэтому во столько же раз расчетная мощность первичных обмоток трансформатора 7 превышает расчетную мощность первичных обмоток трансформатора 8. Однако это не нарушает равенства углов проводимости во вторичной цепи, т.е. угол проводимости каждого диода и вторичной полуобмотки равен 180 эл. град.Thyristors and diodes form a rectified voltage at
Вместо дополнительного трехфазного трансформатора 17 можно использовать обычную четырехпроводную сеть с естественным нулевым входным выводом. Однако это сопряжено с проникновением в питающую сеть высших гармоник, кратных трем. Трансформатор 17 обеспечивает отсутствие этих гармоник в первичных линейных токах.Instead of an additional three-
Аналогично первому варианту предлагаемого преобразователя, трансформаторы второго варианта могут быть выполнены на всех типах вышеуказанных магнитопроводов, в том числе на двух витых ленточных магнитопроводах с продольным сечением кольцевидной формы, на двух двухстержневых магнитопроводах с секционированными или не секционированными первичными и вторичными обмотками, на двух трехстержневых плоских магнитопроводах. В случае двух двухстержневых магнитопроводов с секционированными обмотками, необходимо принять во внимание, что каждая первичная обмотка между ее смежными выводами, например, между промежуточным и крайним или между двумя крайними, должна быть разделена на две секции и размещена на разных стержнях двухстержневого магнитопровода. Последовательное подключение ее к напряжению питающей сети (как показано, например, на фиг.3, с учетом правильного соединения начал и концов секций обеспечивает согласное направление магнитного потока в магнитопроводе. Вторичная обмотка 11 тоже должна быть секционирована и соединена так, как показано на фиг.3, т.е. попарно параллельно. В этом случае стремлению к неравенству токов в питающих каждый диод параллельных секциях вторичных полуобмоток противодействует последовательное соединение секций первичных обмоток.Similarly to the first variant of the proposed converter, the transformers of the second variant can be made on all types of the above magnetic cores, including two twisted tape magnetic cores with a longitudinal ring-shaped cross section, on two two-core magnetic cores with sectioned or non-partitioned primary and secondary windings, on two three-core flat magnetic circuits. In the case of two two-core magnetic cores with sectioned windings, it must be taken into account that each primary winding between its adjacent terminals, for example, between the intermediate and the extreme or between two extreme, should be divided into two sections and placed on different rods of the two-core magnetic core. Serial connection of it to the voltage of the supply network (as shown, for example, in Fig. 3, taking into account the correct connection of the beginnings and ends of the sections, ensures a consistent direction of the magnetic flux in the magnetic circuit. Secondary winding 11 must also be sectioned and connected as shown in Fig. 3). 3, i.e., paired in parallel.In this case, the series connection of the primary winding sections counteracts the current inequality in the parallel sections of the secondary semi-windings supplying each diode.
Преобразователь на фиг.7 содержит встречно-параллельно соединенные пары тиристоров соответственно 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6, 18 и 19, 20 и 21, 22 и 23, три трансформатора на витых ленточных магнитопроводах 7, 8 и 24 с первичными обмотками соответственно 9, 10 и 16, каждая из которых содержит промежуточный вывод, делящий ее число витков на части в отношении , отсчитываемом от ее конца. Магнитопроводы 7, 8, 24 размещены в полости общей вторичной обмотки 11, начало (конец) которой подключено к аноду диода 12 (13), а между общей точкой катодов диодов 12, 13 и средним выводом обмотки 11 подключена нагрузка 14. Концы обмоток 10; 9 и 16 подключены соответственно к входным выводам фаз А, С и В, а начала - к общим точкам пар тиристоров 1, 2; 3, 4 и 5, 6. Другие общие точки этих тиристоров к входным выводам фаз соответственно С, В и А. Преобразователь содержит дополнительный маломощный трехфазный трансформатор 17, обмотка которого соединена в звезду и подключена концами к фазным входным выводам А, В, С, а общей точкой начал образует искусственный нулевой входной вывод 0. Кроме того, преобразователь дополнительно содержит встречно-параллельно соединенные пары тиристоров соответственно 18, 19; 20, 21 и 22, 23, подключенные соответственно одной общей точкой к промежуточному выводу обмотки 10, 9 и 16, а другой - к нулевому входному выводу 0.The Converter in Fig.7 contains counter-parallel connected pairs of thyristors, respectively 1 and 2, 3 and 4, 5 and 6, 18 and 19, 20 and 21, 22 and 23, three transformers on twisted tape
Преобразователь по фиг.7 отличается от преобразователя по фиг.6 тем, что вместо первичных обмоток 15 и 16, с приведенным числом витков, равным соответственно 1 и , размещенных на разных магнитопроводах с первичными обмотками соответственно 10 и 9, используется всего одна первичная обмотка 16 с промежуточным выводом, делящим ее число витков на части в отношении, равном , но на дополнительном третьем магнитопроводе. Поэтому работа преобразователя по фиг.7 отличается от работы преобразователя по фиг.6 только тем, что вместо двух упомянутых первичных обмоток функционирует одна первичная обмотка на третьем магнитопроводе.The converter of FIG. 7 differs from the converter of FIG. 6 in that instead of the
Тиристоры и диоды формируют на нагрузке 14 выпрямленное напряжение с периодичностью m=12 в следующей очередности: 22-12, 6-12, 19-13, 2-13, 20-12, 3-12, 23-13, 5-13, 18-12, 1-12, 21-13, 4-13. Аналогично второму варианту коммутация тиристоров происходит с частотой 50 Гц, а коммутация диодов, в соответствии со сменой направления магнитного потока относительно вторичной обмотки, - с частотой 150 Гц. Благодаря однополупериодной схеме выпрямления на вторичной стороне преобразователя, возрастание и убывание вторичных токов в процессе коммутации диодов происходит, несмотря на общую вторичную обмотку, в разных цепях, одна из которых находится в предварительно обесточенном состоянии. Угол проводимости каждого диода и вторичной полуобмотки равен 180 эл. град.Thyristors and diodes form a rectified voltage at a load of 14 with a frequency of m = 12 in the following order: 22-12, 6-12, 19-13, 2-13, 20-12, 3-12, 23-13, 5-13, 18-12, 1-12, 21-13, 4-13. Similarly to the second option, thyristor switching occurs at a frequency of 50 Hz, and diode switching, in accordance with a change in the direction of the magnetic flux relative to the secondary winding, occurs at a frequency of 150 Hz. Due to the half-wave rectification scheme on the secondary side of the converter, the increase and decrease of the secondary currents during the switching of the diodes occurs, despite the common secondary winding, in different circuits, one of which is in a previously de-energized state. The conduction angle of each diode and secondary half-winding is 180 e. hail.
Угол проводимости каждой первичной обмотки между ее концом (началом) и промежуточным выводом равен 120 (60) эл. град. Поэтому, с учетом равенства их чисел витков, они имеют равные расчетные мощности, т.е. трансформаторы идентичны.The conduction angle of each primary winding between its end (beginning) and intermediate terminal is 120 (60) e. hail. Therefore, taking into account the equality of their number of turns, they have equal design powers, i.e. transformers are identical.
Функция дополнительного трансформатора 17 аналогична второму варианту.The function of the
Частным случаем преобразователя по фиг.7 является преобразователь по фиг.8. Отличие заключается в отсутствии промежуточных выводов первичных обмоток 9, 10, 16 и подключенных к ним тиристоров 18-23, а также в отсутствии необходимости дополнительного трансформатора 17. Преобразователь по фиг.8 работает с периодичностью m=6, при этом тиристоры и диоды проводят токи со следующей очередностью: 6-12, 2-13, 3-12, 5-13, 1-12, 4-13. Коммутация тиристоров происходит с частотой 50 Гц, а коммутация диодов, в соответствии со сменой направления магнитного потока относительно вторичной обмотки, - с частотой 150 Гц. Угол проводимости каждого диода и вторичной полуобмотки равен 180 эл. град. Угол проводимости каждой первичной обмотки равен 120 эл. град.A special case of the Converter of Fig.7 is the Converter of Fig.8. The difference lies in the absence of intermediate terminals of the
Аналогично первому и второму вариантам предлагаемого преобразователя, трансформаторы третьего варианта могут быть выполнены на следующих типах магнитопроводов: на трех витых ленточных магнитопроводах с продольным сечением кольцевидной формы и, например, так, как это показано на фиг.5 с не секционированными первичными и вторичными обмотками, но на трех двухстержневых магнитопроводах, предусматривающих возможность их взаимного пространственного сдвига на 120 эл. град. для равномерности потокосцепления с общей вторичной обмоткой. Реальное конструктивное исполнение трансформаторов, в отличие от изображенного на чертежах, должно отличаться максимально близким один относительно другого размещением магнитопроводов, предусматривающим минимизацию площади полости вторичной обмотки или каждой ее секции.Similarly to the first and second options of the proposed Converter, the transformers of the third option can be performed on the following types of magnetic cores: on three twisted tape magnetic cores with a longitudinal ring-shaped cross section and, for example, as shown in Fig. 5 with non-partitioned primary and secondary windings, but on three two-core magnetic cores, providing for the possibility of their mutual spatial shift by 120 el. hail. for uniform flux linkage with a common secondary winding. The actual design of the transformers, in contrast to the one shown in the drawings, should differ as close as possible relative to one another by the location of the magnetic cores, providing for minimizing the area of the cavity of the secondary winding or each of its sections.
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008118590/09A RU2358379C1 (en) | 2008-05-08 | 2008-05-08 | Ac-to-dc voltage converter (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008118590/09A RU2358379C1 (en) | 2008-05-08 | 2008-05-08 | Ac-to-dc voltage converter (versions) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2358379C1 true RU2358379C1 (en) | 2009-06-10 |
Family
ID=41024857
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008118590/09A RU2358379C1 (en) | 2008-05-08 | 2008-05-08 | Ac-to-dc voltage converter (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2358379C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2587463C2 (en) * | 2015-06-01 | 2016-06-20 | Ариф Гасан оглы Аслан-заде | Converter of three-phase ac voltage into dc |
RU2604491C1 (en) * | 2015-07-13 | 2016-12-10 | Ариф Гасан оглы Аслан-заде | Three-phase alternating voltage cascade converter (versions) |
RU2614981C2 (en) * | 2015-12-02 | 2017-04-03 | Ариф Гасан оглы Аслан-заде | Three-phase ac-to-dc voltage transducer (versions) |
-
2008
- 2008-05-08 RU RU2008118590/09A patent/RU2358379C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2587463C2 (en) * | 2015-06-01 | 2016-06-20 | Ариф Гасан оглы Аслан-заде | Converter of three-phase ac voltage into dc |
RU2604491C1 (en) * | 2015-07-13 | 2016-12-10 | Ариф Гасан оглы Аслан-заде | Three-phase alternating voltage cascade converter (versions) |
RU2614981C2 (en) * | 2015-12-02 | 2017-04-03 | Ариф Гасан оглы Аслан-заде | Three-phase ac-to-dc voltage transducer (versions) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6101113A (en) | Transformers for multipulse AC/DC converters | |
US5148357A (en) | Auto-connected hexagon transformer for a 12-pulse converter | |
RU2673250C1 (en) | Semiconductor rectifier | |
RU2358379C1 (en) | Ac-to-dc voltage converter (versions) | |
JP2008178180A (en) | Rectifier circuit | |
US6982884B1 (en) | Autotransformers to parallel AC to DC converters | |
US20160126857A1 (en) | Autotransformer with wide range of, integer turns, phase shift, and voltage | |
RU2379818C1 (en) | Device for interphase current distribution | |
RU2587463C2 (en) | Converter of three-phase ac voltage into dc | |
GB2113927A (en) | Polyphase rectifiers | |
RU151148U1 (en) | CONVERTER WITH 24X AC RATING VOLTAGE FREQUENCY | |
RU2340073C9 (en) | Three-phase ac-to-dc voltage transducer (versions) | |
RU2604829C1 (en) | Three-phase alternating voltage converter into direct voltage (versions) | |
RU2487457C1 (en) | Converter of three-phase alternating voltage | |
RU2732193C2 (en) | Three-phase alternating voltage converter (embodiments) | |
RU2469457C1 (en) | Converter of three-phase ac voltage into dc voltage (versions) | |
RU2373628C1 (en) | Variable-to-constant voltage converter | |
RU2630215C2 (en) | Converter of three-phase alternating voltage to direct voltage | |
RU2604491C1 (en) | Three-phase alternating voltage cascade converter (versions) | |
RU176888U1 (en) | SEMICONDUCTOR RECTIFIER | |
RU2389126C1 (en) | Three-phase ac voltage converter | |
JP2004215401A (en) | Rectifying device | |
RU2569929C1 (en) | Three-phase ac-to-dc voltage transducer (versions) | |
RU2408131C1 (en) | Ac-to-dc voltage converter (versions) | |
RU208998U1 (en) | SEMICONDUCTOR RECTIFIER |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120509 |