RU2362262C1 - Ac/dc converter - Google Patents

Ac/dc converter Download PDF

Info

Publication number
RU2362262C1
RU2362262C1 RU2008115170/09A RU2008115170A RU2362262C1 RU 2362262 C1 RU2362262 C1 RU 2362262C1 RU 2008115170/09 A RU2008115170/09 A RU 2008115170/09A RU 2008115170 A RU2008115170 A RU 2008115170A RU 2362262 C1 RU2362262 C1 RU 2362262C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
valves
star
valve
network
Prior art date
Application number
RU2008115170/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Александрович Евдокимов (RU)
Сергей Александрович Евдокимов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный технический университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный технический университет
Priority to RU2008115170/09A priority Critical patent/RU2362262C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2362262C1 publication Critical patent/RU2362262C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)
  • Ac-Ac Conversion (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: ac/dc converter can find utility in supplying direct current users, particularly in electrical power supply systems for electrified railway lines. The proposed converter has a three-phase transformer (1) with two secondary windings, each of which has two windings, one made in a Y-network and the second in inverse Y-network, connected by neutral points into a six-phase Y-network, and twelve rectifier valves (2… 13). The number of turns in phase windings, making up inverse Y-networks (or Y-networks), and the number of turns in phase windings, making up the Y-networks (or inverse Y-networks) are in the ratio
Figure 00000005
. Each of the six rectifier valves (3,5,7,9,11,13) connects a pair of antiphase phase winding leads of two six-phase Y-networks. In this case, anodes of rectifier valves (3, 7, 11, 9, 13, 5) are respectively connected to phase leads a, b, c, x, y, z of one six-phase Y-network, and the cathodes are respectively connected to phase leads x', y', z', a', b', c' of the second six-phase Y-network. The groups of rectifier valves (2, 6, 10) and (8, 12, 4) form anode and rectifier valve Y-networks, respectively; cathodes of rectifier valves of the anode Y-network are respectively connected to phases x, y, z of one six-phase Y-network, and the anodes of the cathode Y-network are connected to phases x', y', z' of the other six-phase Y-network, respectively. The common points of the anode and cathode rectifier valve Y-networks form output leads of the device (14) and (15), respectively, to which a load (16) is connected.
EFFECT: higher quality of conversion.
4 dwg

Description

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может найти применение для питания потребителей постоянного тока, в частности, в системах электроснабжения электрифицированных железных дорог.The invention relates to the field of converting technology and may find application for supplying direct current consumers, in particular, in power supply systems of electrified railways.

Известен преобразователь переменного тока в постоянный, обеспечивающий двенадцатипульсное выпрямленное напряжение, содержащий 12 вентилей, образующих две мостовые схемы и трансформатор, вторичная обмотка которого, поделенная в каждой фазе на три секции, соединена в двухсторонний встречно-встречный неравносторонний зигзаг - трехлучевую звезду (А.с. SU №1282291, МПК Н02М 7/162. Мостовой преобразователь электроэнергии / A.M.Репин. Бюл. №1, 1987).A known converter of alternating current to direct current, providing twelve-pulse rectified voltage, containing 12 valves, forming two bridge circuits and a transformer, the secondary winding of which, divided into three sections in each phase, is connected in a two-way on-and-off non-equilateral zigzag - a three-beam star (A.s . SU No. 1282291, IPC Н02М 7/162. Bridge Electric Power Converter / AM Repin. Bull. No. 1, 1987).

Данный преобразователь имеет невысокие энергетические показатели, что обусловлено параметрической несимметрией цепей протекания тока нагрузки при формировании смежных пульсаций. Наличие частей обмоток с тремя численными значениями витков этих частей усложняет технологию равномерного размещения частей на стержнях трансформатора, а в ряде случаев приводит к конструктивной несимметрии результирующих напряжений вторичных обмоток, что снижает качество преобразования электроэнергии.This converter has low energy indicators, which is due to the parametric asymmetry of the load current circuits during the formation of adjacent ripples. The presence of parts of the windings with three numerical values of the turns of these parts complicates the technology of evenly placing the parts on the transformer rods, and in some cases leads to constructive asymmetry of the resulting voltage of the secondary windings, which reduces the quality of electric power conversion.

Известен преобразователь переменного тока в постоянный, обеспечивающий двенадцатипульсное выпрямленное напряжение, содержащий трехфазный трансформатор с вторичной обмоткой, части которой образуют правильный замкнутый шестиугольник, к трем, чередующимся через одну, вершинам которого подключены дополнительные обмотки встречно с соответствующей им парой смежных по фазе основных частей и шестиячейковый вентильный мост (А.с. SU №1347133, МПК Н02М 7/08. Мостовой источник постоянного напряжения (его варианты) / A.M.Репин. Бюл. №39, 1987).A known converter of alternating current to direct current, providing twelve-pulse rectified voltage, containing a three-phase transformer with a secondary winding, the parts of which form a regular closed hexagon, to three alternating through one, the tops of which are connected additional windings opposite to the corresponding pair of phase-related main parts and six-cell valve bridge (A.S. SU No. 1347133, MPK Н02М 7/08. Bridge DC voltage source (its variants) / AMRepin. Bull. No. 39, 1987).

Данный преобразователь также подвержен снижению энергетических показателей, обусловленному параметрической несимметрией цепей тока при формирования смежных пульсаций. Кроме того, большое различие количества витков частей обмоток усложняет технологию равномерного размещения их на стержнях трансформатора, а в ряде случаев приводит к конструктивной несимметрии напряжений обмоток, снижающей качество преобразования параметров электроэнергии.This converter is also subject to a decrease in energy performance due to the parametric asymmetry of the current circuits during the formation of adjacent ripples. In addition, the large difference in the number of turns of the parts of the windings complicates the technology of their uniform placement on the transformer rods, and in some cases leads to constructive asymmetry of the voltage of the windings, which reduces the quality of the conversion of electric parameters.

Наиболее близким к изобретению, принятым за прототип, является преобразователь переменного тока в постоянный (Репин A.M. Новые базовые технические решения и классификация вентильных преобразователей энергии // Вопросы радиоэлектроники. Серия ОВР, 1985. - Вып.6. - С.71, рис.10, з), обеспечивающий двенадцатипульсное выпрямление и содержащий двенадцать вентилей, соединенных в два трехфазных вентильных моста, образующих шестифазный вентильный мост из шести вентильных ячеек с двумя последовательно согласно соединенными вентилями в каждой, и трехфазный трансформатор с вторичной обмоткой, выполненной по схеме несимметричной шестифазной звезды, состоящей из симметричных обратных друг другу звезд, соединенных нулевыми точками, с отношением чисел витков фазных обмоток обратных друг другу звезд, равным

Figure 00000001
, входы переменного тока шестифазного вентильного моста, образованные точками соединения вентилей в ячейках, соединены с фазными выводами шестифазной звезды, а выводы постоянного тока шестифазного моста, каждый из которых образован общими точками соединения одноименных электродов двух вентильных звезд (анодных звезд для одного вывода и катодных - для другого) образуют выходные выводы устройства.Closest to the invention adopted as a prototype is an AC to DC converter (Repin AM New basic technical solutions and classification of valve energy converters // Radio Electronics Issues. OVR Series, 1985. - Issue 6. - P.71, Fig. 10 , h), providing twelve-pulse rectification and containing twelve valves connected in two three-phase valve bridges, forming a six-phase valve bridge of six valve cells with two in series according to the connected valves in each, and three-phase th transformer with a secondary winding, made according to the scheme of an asymmetric six-phase star, consisting of symmetric stars inverse to each other, connected by zero points, with the ratio of the number of turns of phase windings of the stars inverse to each other, equal to
Figure 00000001
, the AC inputs of the six-phase valve bridge formed by the connection points of the gates in the cells are connected to the phase terminals of the six-phase star, and the DC terminals of the six-phase bridge, each of which is formed by the common connection points of the same electrodes of two valve stars (anode stars for one output and cathode for another) form the output terminals of the device.

Недостатком данного преобразователя является относительно невысокое качество преобразования, снижение которого обусловлено параметрической несимметрией цепей протекания тока нагрузки в смежных циклах образования пульсаций выпрямленного напряжения, приводящей к появлению неканонических гармоник в спектре выпрямленного напряжения.The disadvantage of this converter is the relatively low quality of the conversion, the decrease of which is due to the parametric asymmetry of the load current circuits in adjacent cycles of the formation of rectified voltage ripples, leading to the appearance of noncanonical harmonics in the spectrum of the rectified voltage.

Задача изобретения - создание преобразователя переменного тока в постоянный, имеющего более высокое качество преобразования.The objective of the invention is the creation of an AC to DC converter having a higher conversion quality.

Указанная задача достигается тем, что в преобразователе переменного тока в постоянный, содержащем двенадцать вентилей, образующих две вентильные группы, каждая из которых содержит по три вентильных ячейки из двух последовательно согласно соединенных вентилей, а одноименные свободные электроды половины вентилей первой вентильной группы и свободные электроды другого наименования, принадлежащие половине вентилей второй группы, соединены, образуя при этом анодную и катодную вентильные звезды, общие точки соединения электродов вентилей в которых образуют выходные выводы устройства, и трехфазный трансформатор с вторичной обмоткой, выполненной по схеме несимметричной шестифазной звезды, состоящей из симметричных обратных друг другу звезд, соединенных нулевыми точками, а отношение чисел витков фазных обмоток обратных друг другу звезд равно

Figure 00000001
, причем каждый вывод фазной обмотки звезды (обратной звезды), имеющей большее число витков, присоединен к незадействованной точке соединения вентилей ячейки, принадлежащей первой вентильной группе, трансформатор преобразователя снабжен дополнительной аналогичной вторичной обмоткой, каждый вывод фазной обмотки звезды (обратной звезды) которой, имеющей большее число витков, соединен с незадействованной точкой соединения вентилей ячейки, принадлежащей второй вентильной группе, причем каждый свободный вывод фазной обмотки, принадлежащей одной шестифазной звезде, соединен со свободным электродом одного из вентилей вентильных групп, второй электрод которого соединен с противофазным данному выводу выводом фазной обмотки, принадлежащей другой шестифазной звезде.This problem is achieved by the fact that in an AC to DC converter containing twelve valves forming two valve groups, each of which contains three valve cells of two series-connected according to the connected valves, and the same free electrodes of half the valves of the first valve group and free electrodes of the other names belonging to half of the valves of the second group are connected, forming at the same time anode and cathode valve stars, common points of connection of the valve electrodes in which they form the output terminals of the device, and a three-phase transformer with a secondary winding made according to the scheme of an asymmetric six-phase star, consisting of symmetrical inverse stars connected to each other by zero points, and the ratio of the number of turns of the phase windings of the inverse stars is equal to
Figure 00000001
wherein each terminal of the phase winding of a star (reverse star) having a larger number of turns is connected to an unused connection point of the valves of the cell belonging to the first valve group, the transformer of the converter is equipped with an additional similar secondary winding, each terminal of the phase winding of a star (reverse star) of which has a larger number of turns is connected to an unused connection point of the valves of the cell belonging to the second valve group, with each free terminal of the phase winding belonging to th one six-phase star connected to the free electrode of one of the valves of valve group, the second electrode of which is connected to this output terminal antiphase phase winding belonging to another six-phase star.

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 вторичных обмоток и вентилей преобразователя; на фиг.4 - временные диаграммы выпрямленного напряжения, обратных напряжений и токов вентилей.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 secondary windings and valves of the Converter; figure 4 - time diagrams of the rectified voltage, reverse voltages and valve currents.

Преобразователь (фиг.1) содержит трехфазный трансформатор 1 с двумя вторичными обмотками, каждая из которых содержит по две обмотки, одну, выполненную по схеме звезды, вторую - по схеме обратной звезды, соединенных нулевыми точками в шестифазную звезду, и двенадцать вентилей 2…13. Числа витков фазных обмоток, составляющих обратные звезды, и числа витков фазных обмоток, составляющих звезды, находятся в соотношении

Figure 00000001
. Каждый из шести вентилей 3, 5, 7, 9, 11, 13 соединяет пару противофазных выводов фазных обмоток двух шестифазных звезд. В данном случае аноды вентилей 3, 7, 11, 9, 13, 5 подключены соответственно к выводам фаз а, в, с, х, у, z одной шестифазной звезды, а катоды соответственно к выводам фаз х′, у′, z′, а′, в′, с′ второй шестифазной звезды. Группы вентилей 2, 6, 10 и 8, 12, 4 образуют соответственно анодную и катодную вентильные звезды; катоды вентилей анодной звезды соединены соответственно с фазами х, у, z одной шестифазной звезды, а аноды катодной звезды соответственно с фазами х′, у′, z′ другой шестифазной звезды. Общие точки анодной и катодной вентильных звезд образуют выходные выводы устройства соответственно 14 и 15, к которым присоединена нагрузка 16.The Converter (figure 1) contains a three-phase transformer 1 with two secondary windings, each of which contains two windings, one made according to the star pattern, the second according to the reverse star pattern, connected by zero points to a six-phase star, and twelve valves 2 ... 13 . The numbers of turns of phase windings making up the reverse stars, and the numbers of turns of phase windings making up the stars are in the ratio
Figure 00000001
. Each of the six gates 3, 5, 7, 9, 11, 13 connects a pair of antiphase terminals of the phase windings of two six-phase stars. In this case, the anodes of valves 3, 7, 11, 9, 13, 5 are connected respectively to the terminals of the phases a, b, c, x, y, z of one six-phase star, and the cathodes, respectively, to the terminals of the phases x, y, z , a ′, b ′, c ′ of the second six-phase star. The valve groups 2, 6, 10 and 8, 12, 4 form the anode and cathode valve stars, respectively; the cathodes of the valves of the anode star are connected respectively to the phases x, y, z of one six-phase star, and the anodes of the cathode star, respectively, to the phases x, y, z of another six-phase star. The common points of the anodic and cathodic valve stars form the output terminals of the device 14 and 15, respectively, to which the load 16 is connected.

Принцип работы преобразователя (фиг.1) иллюстрируется векторными диаграммами напряжений, представленными в виде амплитудно-фазовых портретов напряжений фазных обмоток (фиг.2, а)), составляющих две несимметричные (по амплитудам фазных напряжений) шестифазные системы напряжений вторичных обмоток, и развернутой на фазовой плоскости совмещенной векторной диаграммой, показывающей принцип формирования результирующих напряжений, представленных векторами S1…S12 (фиг.2, б)). В каждой вторичной обмотке, состоящей из гальванически связанных между собой нулевыми точками прямой и обратной звезд, отношение чисел витков фазных обмоток, составляющих (в данном случае) обратные звезды, к числам витков фазных обмоток, составляющих звезды, равно

Figure 00000002
. При таком соотношении чисел витков обеспечивается равенство результирующих напряжений по амплитуде и фазовых сдвигов между ними в 30 эл. градусов.The principle of operation of the converter (Fig. 1) is illustrated by vector diagrams of voltages, presented in the form of amplitude-phase portraits of the voltages of the phase windings (Fig. 2, a)), which are two asymmetric (by the amplitudes of the phase voltages) six-phase voltage systems of the secondary windings, and deployed on phase plane combined vector diagram showing the principle of formation of the resulting stresses represented by vectors S1 ... S12 (Fig.2, b)). In each secondary winding, consisting of galvanically interconnected zero points of the direct and reverse stars, the ratio of the number of turns of phase windings making up (in this case) reverse stars to the numbers of turns of phase windings making up stars is
Figure 00000002
. With this ratio of the number of turns, equality of the resulting stresses in amplitude and phase shifts between them of 30 el is ensured. degrees.

Формирование двенадцатипульсного выпрямленного напряжения на нагрузке поясняется векторными диаграммами, которые на фиг.2 совмещены с текущими композициями соединения фазовых портретов напряжений вторичных обмоток. Так, первый вектор результирующего напряжения S1 является суммой коллинеарных векторов фазных напряжений вторичных обмоток фаз х, а, х′ и отстающего на 60 эл. град. вектора фазного напряжения фазы z′ трансформатора. В формировании вектора S12 вместо вектора напряжения фазы z′ участвует опережающий вектор напряжения фазы у′. Таким образом, можно убедиться, что данная и каждая последующая пара векторов результирующих напряжений формируется равными по модулю векторами фазных напряжений. За период формируется двенадцать одинаковых результирующих напряжений, образующих двенадцатифазную систему результирующих выпрямляемых напряжений. Обе шестифазные системы напряжений при этом синфазны друг относительно друга. Как пример, на фиг.2, в) приведен другой, из множества возможных, вариант исполнения вентильных обмоток, основу которого составляет правильный шестигранник.The formation of a twelve-pulse rectified voltage at the load is illustrated by vector diagrams, which are combined in FIG. 2 with the current compositions of the connection 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 collinear vectors of the phase voltages of the secondary windings of the phases x, a, x ′ and lags by 60 el. hail. of the phase voltage vector of the phase z ′ of the transformer. Instead of the phase voltage vector z ′, the leading vector of phase voltage y ′ is involved in the formation of the vector S12. Thus, we can make sure that this and each subsequent pair of vectors of the resulting stresses are formed equal in absolute value by the vectors of phase voltages. During the period, twelve identical resulting stresses are formed, forming a twelve-phase system of resulting rectified stresses. Both six-phase voltage systems are in phase with each other. As an example, figure 2, c) shows another, of many possible, embodiment of valve windings, the basis of which is a regular hexagon.

Схема работы обмоток и вентилей (фиг.3), полученная из анализа диаграмм на фиг.2, б), позволяет определить, что все фазные обмотки, образующие обратные звезды, проводят ток 180 эл. град. за период сетевого напряжения, а обмотки, образующие прямые звезды - 60 эл. град. (без учета коммутации). Вентили анодной и катодной вентильных звезд имеют угол проводимости 120 эл. град. Остальные вентили имеют угол проводимости 60 эл. град. Ток нагрузки в интервале пульсации обтекает три вентиля. Порядок вступления вентилей 2…13 в работу отражен в их нумерации на схеме фиг.1.The operation scheme of the windings and valves (Fig. 3), obtained from the analysis of the diagrams in Fig. 2, b), allows us to determine that all phase windings forming inverse stars conduct a current of 180 el. hail. for the period of mains voltage, and the windings forming direct stars - 60 el. hail. (excluding switching). The valves of the anode and cathode valve stars have a conductivity angle of 120 el. hail. The remaining valves have a conductivity angle of 60 el. hail. The load current in the ripple interval flows around three valves. The order of entry of the valves 2 ... 13 in the work is reflected in their numbering in the diagram of figure 1.

Исходя из геометрического построения диаграмм векторов результирующих напряжений (фиг.2) определено максимальное значение выпрямленного напряжения при идеальной коммутации и соответственно его среднее значение. Приняв за относительную единицу (о.е.) амплитуду напряжения на вторичной фазной обмотке, имеющей наибольшее число витков, в соответствии с векторными диаграммами на фиг.2 получено среднее значение выпрямленного напряжения Udo=3,308 о.е.Based on the geometric construction of the diagrams 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 for the relative unit (pu) the voltage amplitude on the secondary phase winding having the largest number of turns, in accordance with the vector diagrams in figure 2, the average value of the rectified voltage U do = 3.308 p.u.

По результатам анализа работы вторичных обмоток (фиг.3) определена мощность вторичных обмоток трансформатора преобразователя, составившая 1,29 Pd (Pd - мощность нагрузки). Расчетная типовая мощность трансформатора предлагаемого преобразователя равна 1,15 Pd, но этот показатель при исполнении обмоток по схеме шестифазной звезды возрастает на 5-6% из-за необходимости компенсации переменного потока намагничивания. Однако при выполнении обмоток по схемам замкнутого типа данный показатель улучшается. Например, при выполнении обмоток по варианту, приведенному на диаграммах Фиг.2,в), типовая мощность трансформатора равна 1,083 Рd, но технология его изготовления усложняетсяAccording to the results of the analysis of the operation of the secondary windings (Fig. 3), the power of the secondary windings of the transformer of the converter is determined, amounting to 1.29 P d (P d is the load power). The estimated typical power of the transformer of the proposed converter is 1.15 P d , but this indicator when performing windings according to the six-phase star scheme increases by 5-6% due to the need to compensate for the alternating magnetization flux. However, when performing windings according to closed-circuit circuits, this indicator improves. For example, when performing the windings according to the variant shown in the diagrams of Figure 2, c), the typical power of the transformer is equal to 1,083 P d , but the technology of its manufacture is complicated

На Фиг.4, а) показана временная диаграмма выпрямленного напряжения, полученная при схемотехническом моделировании и подтверждающая двенадцатипульсный режим работы преобразователя. Моделирование показало, что при нарушении принятого соотношения

Figure 00000001
между числами витков разновеликих вентильных обмоток более чем на 15%, например, при соотношенииFigure 4, a) shows the time diagram of the rectified voltage obtained by circuit simulation and confirming the twelve-pulse mode of operation of the Converter. Modeling showed that when the accepted ratio is violated
Figure 00000001
between the number of turns of different-sized valve windings by more than 15%, for example, with the ratio

Figure 00000003
Figure 00000003

значительного искажения кривой выпрямленного напряжения от канонической формы не происходит. Отсутствие амплитудной несимметрии в пульсациях выпрямленного напряжения в этом случае обусловлено принятой для преобразователя топологией цепей формирования результирующих напряжений (фиг.2). Наблюдается лишь незначительное рассогласование фазовых сдвигов между результирующими напряжениями (максимумами пульсаций). На фиг.4, б) приведены диаграммы кривых тока и обратного напряжения для одного из вентилей катодной группы (вентиль 8), а на фиг.4, в) - аналогичные диаграммы для вентиля группы, соединяющей шестифазные звезды (вентиль 5). При сравнении последних временных диаграмм (или из анализа векторных диаграмм) видно, что максимальные обратные напряжения вентилей анодной и катодной групп составляют 0,524 от среднего значения выпрямленного напряжения, а к остальным вентилям приложено напряжение в 1,0472 раза превышающее среднее значение выпрямленного напряжения.significant distortion of the rectified voltage curve from the canonical form does not occur. The absence of amplitude asymmetry in the ripples of the rectified voltage in this case is due to the topology of the resulting voltage generation circuits adopted for the converter (Fig. 2). There is only a slight mismatch of phase shifts between the resulting stresses (ripple maxima). Figure 4, b) shows diagrams of current and reverse voltage curves for one of the valves of the cathode group (valve 8), and figure 4, c) - similar diagrams for the valve of the group connecting six-phase stars (valve 5). When comparing the latest time diagrams (or from the analysis of vector diagrams), it is seen that the maximum reverse voltages of the valves of the anode and cathode groups are 0.524 of the average value of the rectified voltage, and the voltage of 1.0472 times the average value of the rectified voltage is applied to other valves.

Весьма существенен тот факт, что, даже с учетом применения разных по площади сечения проводов при выполнении фазных обмоток звезд и обратных звезд, активные сопротивления цепей тока при формировании всех результирующих напряжений равны, а реактивные сопротивления при однотипности размещения обмоток по стержням трансформатора также будут равны (без учета поправки, связанной с применением плоского стержневого магнитопровода). Технологичности выполнения обмоток, лучшему потокосцеплению и минимизации индуктивности рассеяния способствует относительно небольшая разность чисел витков фазных обмоток, принадлежащих звездам и обратным звездам. Все это позволяет уменьшить параметрическую несимметрию и, кроме того, в ряде случаев (при различных мощностях преобразователя и (или) разных уровнях выпрямленного напряжения) появляется возможность более точного выполнения принятого расчетного соотношения между числами витков обмоток при их целочисленном исполнении. Таким образом, качество преобразования улучшается.The fact that even taking into account the use of wires of a different cross-sectional area when performing phase windings of stars and reverse stars is very significant, the active resistances of the current circuits when all the resulting voltages are formed are equal, and the reactance with the same type of placement of the windings along the transformer rods will also be equal ( excluding the amendment associated with the use of a flat rod magnetic circuit). The manufacturability of the windings, better flux linkage and minimization of scattering inductance is facilitated by the relatively small difference in the number of turns of the phase windings belonging to stars and reverse stars. All this makes it possible to reduce parametric asymmetry and, in addition, in a number of cases (for various converter capacities and (or) different levels of rectified voltage), it becomes possible to more accurately fulfill the accepted design relationship between the number of turns of the windings when they are integer-wise. Thus, the conversion quality is improved.

Данный преобразователь можно строить на основе двух однотипных трансформаторов, а дополнив его аналогичным преобразователем с первичной обмоткой в трансформаторе, осуществляющей сдвиг линейных напряжений вторичных обмоток в 30 эл. град. относительно линейных напряжений вторичных обмоток исходного трансформатора, можно удвоить кратность частоты пульсаций выпрямленного напряжения.This converter can be built on the basis of two transformers of the same type, and supplementing it with a similar converter with a primary winding in the transformer, which carries out a shift of the linear voltages of the secondary windings to 30 el. hail. relative to the line voltages of the secondary windings of the source transformer, you can double the frequency of the ripple voltage of the rectified voltage.

Таким образом, предлагаемый преобразователь переменного тока в постоянный имеет более высокое качество преобразования, чем прототип.Thus, the proposed AC to DC converter has a higher conversion quality than the prototype.

Claims (1)

Преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий двенадцать вентилей, образующих две вентильные группы, каждая из которых содержит по три вентильных ячейки из двух последовательно согласно соединенных вентилей, а одноименные свободные электроды половины вентилей первой вентильной группы и свободные электроды другого наименования, принадлежащие половине вентилей второй группы соединены, образуя при этом анодную и катодную вентильные звезды, общие точки соединения электродов вентилей в которых образуют выходные выводы устройства, и трехфазный трансформатор с вторичной обмоткой, выполненной по схеме несимметричной шестифазной звезды, состоящей из симметричных обратных друг другу звезд, соединенных нулевыми точками, а отношение чисел витков фазных обмоток обратных друг другу звезд равно
Figure 00000004
, причем каждый фазный вывод обмотки звезды (обратной звезды), имеющей большее число витков, присоединен к незадействованной точке соединения вентилей ячейки, принадлежащей первой вентильной группе, отличающийся тем, что трансформатор преобразователя снабжен дополнительной аналогичной вторичной обмоткой, каждый вывод фазной обмотки звезды (обратной звезды) которой, имеющей большее число витков, соединен с незадействованной точкой соединения вентилей ячейки, принадлежащей второй вентильной группе, причем каждый свободный вывод фазной обмотки, принадлежащей одной шестифазной звезде, соединен со свободным электродом одного из вентилей вентильных групп, второй электрод которого соединен с противофазным данному выводу выводом фазной обмотки, принадлежащей другой шестифазной звезде.
An AC to DC converter containing twelve valves forming two valve groups, each of which contains three valve cells of two in series according to the connected valves, and the free electrodes of the same name half of the valves of the first valve group and free electrodes of the other name belonging to half of the valves of the second group are connected, forming at the same time anodic and cathodic valve stars, common points of connection of the valve electrodes at which form the output terminals of the devices -keeping, and a three-phase transformer to the secondary winding formed by the asymmetric six-phase star circuit consisting of inverse symmetrical to each other star connected zero points, and the ratio of numbers of turns of phase windings of the inverse is equal to each other stars
Figure 00000004
moreover, each phase terminal of a star winding (reverse star) having a larger number of turns is connected to an unused connection point of the cell valves belonging to the first valve group, characterized in that the transformer of the converter is equipped with an additional similar secondary winding, each terminal phase of a star winding (reverse star) ) which, having a greater number of turns, is connected to an unused connection point of the valves of the cell belonging to the second valve group, with each free output phase the winding belonging to one six-phase star is connected to the free electrode of one of the valves of the valve groups, the second electrode of which is connected to the phase-opposite terminal output of the phase winding belonging to the other six-phase star.
RU2008115170/09A 2008-04-17 2008-04-17 Ac/dc converter RU2362262C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008115170/09A RU2362262C1 (en) 2008-04-17 2008-04-17 Ac/dc converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008115170/09A RU2362262C1 (en) 2008-04-17 2008-04-17 Ac/dc converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2362262C1 true RU2362262C1 (en) 2009-07-20

Family

ID=41047334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008115170/09A RU2362262C1 (en) 2008-04-17 2008-04-17 Ac/dc converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2362262C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2481691C1 (en) * 2012-03-16 2013-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "Гамем" (ООО "Гамем" Static converter
RU2635842C2 (en) * 2012-07-30 2017-11-16 Итон Лимитед Twelve-pulse autotransformer rectifier units

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2481691C1 (en) * 2012-03-16 2013-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "Гамем" (ООО "Гамем" Static converter
RU2635842C2 (en) * 2012-07-30 2017-11-16 Итон Лимитед Twelve-pulse autotransformer rectifier units
US9927494B2 (en) 2012-07-30 2018-03-27 Eaton Limited Twelve-pulse autotransformer rectifier units

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9654019B2 (en) Control method for direct power converter
Chen et al. Evaluation on the autoconfigured multipulse AC/DC rectifiers and their application in more electric aircrafts
CN108551268A (en) 24 Pulses Rectifiers and design method of DC side passive harmonic suppressing method
CN215815555U (en) Multiphase autotransformer and rectifier system
RU2673250C1 (en) Semiconductor rectifier
RU2362262C1 (en) Ac/dc converter
CN113300618A (en) Series 36-pulse rectifier based on series-parallel mixed pulse multiplying circuit
RU2392728C1 (en) Converter of three-phase ac voltage (versions)
RU2373628C1 (en) Variable-to-constant voltage converter
RU2387070C1 (en) Multi-phase bridge ac/dc converter
RU2373627C1 (en) Ac-to-dc converter
JP3696855B2 (en) Rectifier
da Silva Filho et al. Proposal of a new family of high frequency isolated single-phase AC-AC converters
RU151148U1 (en) CONVERTER WITH 24X AC RATING VOLTAGE FREQUENCY
RU142753U1 (en) TWENTY-FOUR-PULSE CONSTANT VOLTAGE CONVERTER
RU176888U1 (en) SEMICONDUCTOR RECTIFIER
CN112820523A (en) Multiphase autotransformer and rectifier system
RU2469457C1 (en) Converter of three-phase ac voltage into dc voltage (versions)
RU2340072C1 (en) Ac-to-dc voltage transducer
RU91486U1 (en) MULTI-PHASE CONVERTER
Hassan et al. A Switched mid-point modular multilevel converter for HVDC applications
RU2340998C1 (en) Converter of ac voltage to dc with 18-fold frequency of pulsation
US10665384B2 (en) Voltage step-up autotransformer, and AC-to-DC converter comprising such an autotransformer
RU2290742C2 (en) Group of converter substations
Prakash et al. Harmonic Mitigation in 12-Pulse Bridge Rectifier Using DC Current Imposition Technique

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120418