RU2373626C2 - Ac/dc converter - Google Patents
Ac/dc converter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2373626C2 RU2373626C2 RU2007118480/09A RU2007118480A RU2373626C2 RU 2373626 C2 RU2373626 C2 RU 2373626C2 RU 2007118480/09 A RU2007118480/09 A RU 2007118480/09A RU 2007118480 A RU2007118480 A RU 2007118480A RU 2373626 C2 RU2373626 C2 RU 2373626C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- star
- phase
- windings
- winding
- gates
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области преобразовательной техники и может найти применение для питания потребителей постоянного тока, преимущественно с низковольтным питанием.The invention relates to the field of converter technology and may find application for supplying direct current consumers, mainly with low-voltage power.
Известны преобразователи переменного тока в постоянный, в которых для лучшего использования трансформаторов многофазные системы образованы путем сочетания трехфазных звезд и зигзагов с уравнительным реактором (Каганов И.Л. Электронные и ионные преобразователи. М.: Искусство. 1960).Known AC to DC converters, in which, for the best use of transformers, multiphase systems are formed by combining three-phase stars and zigzags with a surge reactor (Kaganov I.L. Electronic and ionic converters. M .: Art. 1960).
Недостатком данных преобразователей является необходимость введения уравнительного реактора.The disadvantage of these converters is the need to introduce a surge reactor.
Известен преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий трехфазный трансформатор, первичная обмотка которого и две вторичных соединены в звезду, причем общая точка одной вторичной обмотки подключена к первому выходному выводу, и шесть вентилей, соединенных последовательно так, что у них попарно объединены одноименные электроды (а.с. SU №265254, МПК Н02М 7/12, опубл. 14.02.1966).A known converter of alternating current to direct current, containing a three-phase transformer, the primary winding of which and two secondary are connected to a star, the common point of one secondary winding connected to the first output terminal, and six valves connected in series so that they have the same electrodes in pairs (a .s. SU No. 265254, IPC
Данный преобразователь обеспечивает только шестипульсное выпрямление.This converter provides only six-pulse rectification.
Наиболее близким к изобретению, принятым за прототип, является преобразователь переменного тока в постоянный (а.с. SU №803089, МПК Н02М 7/06, опубл. 07.02.1981), обеспечивающий двенадцатипульсное выпрямление и содержащий два трехфазных трансформатора с первичными обмотками, соединенными в одном трансформаторе в звезду, во втором в треугольник, и со вторичными обмотками, выполненными в каждом трансформаторе по схеме звезда и обратная звезда, соединенными нулевыми точками, и двенадцать вентилей, образующих двенадцативентильное кольцевое построение, содержащее парные соединения одноименных электродов вентилей, причем каждая фаза вторичных обмоток первого трансформатора подключена к объединенным одноименным силовым электродам двух вентилей, через которые она соединена с двумя фазами вторичных обмоток второго трансформатора, имеющими относительный фазовый сдвиг (1±1/6)π эл. град. относительно первой, причем общие точки соединения вторичных обмоток в каждом трансформаторе образуют два выходных вывода.Closest to the invention adopted as a prototype is an AC to DC converter (AS SU No. 803089, IPC Н02М 7/06, publ. 02/07/1981), which provides twelve-pulse rectification and contains two three-phase transformers with primary windings connected in one transformer into a star, in the second into a triangle, and with secondary windings made in each transformer according to the star and reverse star scheme, connected by zero points, and twelve valves forming a twelve-valve ring structure, won paired electrodes compounds of similar valves, each phase secondary windings of the first transformer is connected to the combined power of the same name electrodes two gates through which it is connected with two phases of the second transformer secondary winding having a relative phase shift of (1 ± 1/6) π e. hail. relative to the first, and the common connection points of the secondary windings in each transformer form two output terminals.
Недостатком данного преобразователя являются большие массогабаритные показатели, обусловленные большой мощностью вторичных обмоток и применением двух трансформаторов.The disadvantage of this converter is its large overall dimensions, due to the high power of the secondary windings and the use of two transformers.
Задача изобретения - создание преобразователя переменного тока в постоянный, имеющего меньшие массогабаритные показатели.The objective of the invention is the creation of an AC to DC converter having lower overall dimensions.
Указанная задача достигается тем, что преобразователь переменною тока в постоянный содержит трехфазный трансформатор и две группы вторичных обмоток, каждая из которых содержит обмотку, выполненную по схеме звезда, и обмотку, выполненную по схеме обратная звезда, соединенные нулевыми точками, образующими в каждой из групп вторичных обмоток один из выходных выводов устройства, и двенадцать вентилей, причем отношение одинакового для обмоток звезд числа витков к одинаковому для обмоток обратных звезд числу витков равно , при этом шесть вентилей соединены в шестивентильное кольцо так, что попарно объединены одноименные электроды вентилей, каждая пара вентилей соединяет фазный вывод обмотки звезды, размещенной на одном из стержней трансформатора, с двумя фазными выводами обмоток другой звезды, размещенных на других стержнях трансформатора, а к каждой точке соединения одноименных электродов пар вентилей, к которой подключен вывод обмотки звезды, размещенной на одном из стержней трансформатора и принадлежащей одной из групп вторичных обмоток, подключен электрод такого же наименования незадействованного вентиля, второй электрод которого соединен с выводом обмотки обратной звезды другой группы вторичных обмоток, размещенной на том же стержне трансформатора.This task is achieved by the fact that the AC-to-DC converter contains a three-phase transformer and two groups of secondary windings, each of which contains a star-shaped winding and a star-shaped winding connected by zero points forming in each of the secondary groups windings is one of the output terminals of the device, and twelve gates, and the ratio of the same number of turns for star windings to the same number of turns for reverse windings is in this case, six valves are connected in a six-valve ring so that the valve electrodes of the same name are combined in pairs, each pair of valves connects the phase output of the star winding located on one of the transformer rods with two phase outputs of the windings of another star located on the other transformer rods, and each connection point of the same name electrodes of the valve pairs, to which the output of the star winding is connected, located on one of the transformer rods and belonging to one of the secondary winding groups, is connected Electrode same here unactuated valve, the second electrode is connected to the terminal of the feedback winding stars of another group of the secondary windings placed on the same shaft transformer.
На Фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого преобразователя; на Фиг.2 - векторные диаграммы напряжений, представленные в виде амплитудно-фазовых портретов напряжений фазных обмоток, и развернутые векторные диаграммы, поясняющие принцип формирования векторов результирующих напряжений; на Фиг.3 - схема работы обмоток и вентилей преобразователя.Figure 1 shows a circuit diagram of the proposed Converter; figure 2 - vector voltage diagrams presented in the form of amplitude-phase portraits of the voltages of the phase windings, and detailed vector diagrams explaining the principle of formation of the vectors of the resulting voltages; figure 3 - diagram of the windings and valves of the Converter.
Преобразователь содержит трехфазный трансформатор 1 с двумя группами вторичных обмоток, каждая из которых содержит обмотку, выполненную по схеме звезда, и обмотку, выполненную по схеме обратная звезда. Вторичные обмотки в каждой группе соединены нулевыми точками, О - в одной группе и О' - в другой, образующими выходные выводы устройства, и двенадцать вентилей 2…14. Числа витков обмоток, составляющих звезды, и числа витков обмоток, составляющих обратные звезды, находятся в соотношении . Шесть вентилей 3, 5, 7, 9, 11, 13 соединены в шестивентильное кольцо так, что попарно соединены одноименные электроды вентилей: аноды пар вентилей 3, 13; 5, 7; 9, 11 и катоды пар вентилей 3, 5; 7, 9; 11, 13.The Converter contains a three-phase transformer 1 with two groups of secondary windings, each of which contains a winding made according to the star pattern, and a winding made according to the reverse star pattern. The secondary windings in each group are connected by zero points, O - in one group and O '- in another, forming the output terminals of the device, and twelve
Фазные выводы а, в, с обмоток звезды одной группы вторичных обмоток соединены соответственно вентилями 13, 5, 9 с фазными выводами b', с', а', а вентилями 3, 7, 11 с фазными выводами с', а', в' обмоток звезды другой группы вторичных обмоток.Phase leads a, c, from the star windings of one group of secondary windings are connected respectively by
К точкам соединения анодов пар вентилей 5, 7; 9, 11; 3, 13 подключены соответственно фазные выводы в, с, а обмоток звезды одной группы вторичных обмоток и аноды вентилей 6, 10, 2, катоды которых соответственно подключены к фазным выводам y', z', x' обмоток обратной звезды другой группы вторичных обмоток. К точкам соединения катодов пар вентилей 3, 5; 7, 9; 11, 13 подключены соответственно фазные выводы с', а', b' обмоток звезды другой группы вторичных обмоток и катоды вентилей 4, 8, 12, аноды которых соответственно подключены к фазным выводам z, х, у обмоток обратной звезды первой группы вторичных обмоток.To the connection points of the anodes of the pairs of
К нулевым точкам О и О' подключена нагрузка 14.A load 14 is connected to the zero points O and O '.
Принцип работы преобразователя (Фиг.1) иллюстрируется векторными диаграммами напряжений, представленными в виде амплитудно-фазовых портретов напряжений фазных обмоток, составляющих две несимметричные шестифазные системы напряжений групп вторичных обмоток, и развернутой на фазовой плоскости совмещенной векторной диаграмме, показывающей принцип формирования результирующих напряжений, представленных векторами S1-S12 (Фиг.2). В каждой группе вторичных обмоток, гальванически связанных между собой, отношение чисел витков фазных обмоток, составляющих звезды к числам витков фазных обмоток, составляющих обратные звезды, равно . При таком соотношении чисел витков обеспечивается равенство результирующих напряжений и требуемый фазовый сдвиг между ними 30 эл. град.The principle of operation of the Converter (Figure 1) is illustrated by vector voltage diagrams, presented in the form of amplitude-phase portraits of the voltage of the phase windings that make up two asymmetric six-phase voltage systems of groups of secondary windings, and a combined vector diagram unfolded on the phase plane, showing the principle of formation of the resulting voltages presented vectors S1-S12 (Figure 2). In each group of secondary windings galvanically connected to each other, the ratio of the number of turns of the phase windings making up the stars to the numbers of turns of the phase windings making up the inverse stars is . With this ratio of the number of turns, the equality of the resulting voltages and the required phase shift between them of 30 el. hail.
Формирование 12-пульсного выпрямленного напряжения на нагрузке происходит в соответствии с векторными диаграммами, которые на Фиг.2 совмещены с текущими композициями фазовых портретов напряжений вторичных обмоток. Так, первый вектор результирующею напряжения S1 является суммой коллинеарных векторов фазных напряжений вторичных фазных обмоток о - а и х'-о' трансформатора. Вектор S2 является вектором линейного напряжения, полученного из фазных напряжений обмоток о-а и с'-о'. За период формируется двенадцать одинаковых результирующих напряжений, образующих симметричную 12-фазную систему.The formation of a 12-pulse rectified voltage at the load occurs in accordance with the vector diagrams, which in Fig.2 are combined with the current compositions of the phase portraits of the voltage of the secondary windings. So, the first vector of the resulting voltage S1 is the sum of the collinear phase vectors of the phase voltages of the secondary phase windings o - a and x'-o 'of the transformer. Vector S2 is a linear voltage vector obtained from the phase voltages of the windings o-a and c'-o '. During the period, twelve identical resulting stresses are formed, forming a symmetric 12-phase system.
Схема работы обмоток и вентилей (Фиг.3), полученная из анализа диаграмм на Фиг.2, позволяет определить, что все обмотки, образующие звезды, работают 90 эл. град., а обмотки, образующие обратные звезды, работают 30 эл. град. за период. Все вентили имеют угол проводимости 30 эл. град. Ток нагрузки в интервале пульсации обтекает один вентиль. Порядок вступления вентилей 2…13 в работу отражен в их нумерации на схеме (Фиг.1).The scheme of operation of the windings and valves (Figure 3), obtained from the analysis of the diagrams in Figure 2, allows you to determine that all the windings forming stars work 90 el. hail., and windings forming backward stars, work 30 e. hail. over a period. All valves have a conductivity angle of 30 el. hail. The load current in the ripple interval flows around one valve. The order of entry of the
Исходя из геометрического построения диаграмм формирования 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=1,712 о.е.Based on the geometric construction of the diagrams of formation of the vectors of the resulting stresses (Figure 2), the maximum value of the rectified voltage with ideal switching and, accordingly, its average value are determined. 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 FIG. 2, the average value of the rectified voltage U do = 1,712 p.u.
По результатам анализа работы вторичных обмоток (Фиг.3) определена мощность вторичных обмоток, составившая 1,762 Pd. Коэффициент установленной мощности трансформатора предлагаемого преобразователя равен 1,387. Аналогичные показатели у прототипа больше, так как мощность вторичных обмоток трансформаторов прототипа составляет 1,814 Pd и в прототипе использовано два трансформатора.According to the results of the analysis of the secondary windings (Figure 3) determined the power of the secondary windings, amounting to 1,762 P d . The installed power factor of the transformer of the proposed Converter is equal to 1.387. The prototype has more similar indicators, since the power of the secondary windings of the transformers of the prototype is 1.814 P d and two transformers are used in the prototype.
Таким образом, предлагаемый преобразователь переменного тока в постоянный, по сравнению с прототипом, имеет меньшие массогабаритные показатели, так как уменьшена мощность вторичных обмоток и преобразователь содержит один трансформатор.Thus, the proposed AC to DC converter, in comparison with the prototype, has lower overall dimensions, as the power of the secondary windings is reduced and the converter contains one transformer.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007118480/09A RU2373626C2 (en) | 2007-05-17 | 2007-05-17 | Ac/dc converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007118480/09A RU2373626C2 (en) | 2007-05-17 | 2007-05-17 | Ac/dc converter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007118480A RU2007118480A (en) | 2008-11-27 |
RU2373626C2 true RU2373626C2 (en) | 2009-11-20 |
Family
ID=41478069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007118480/09A RU2373626C2 (en) | 2007-05-17 | 2007-05-17 | Ac/dc converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2373626C2 (en) |
-
2007
- 2007-05-17 RU RU2007118480/09A patent/RU2373626C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007118480A (en) | 2008-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5719828B2 (en) | Power converter | |
EA029591B1 (en) | Autotransformer system reducing total harmonic distortion | |
RU2451353C1 (en) | Three-phase magnetisation-controlled reactor | |
RU2673250C1 (en) | Semiconductor rectifier | |
JP2008278714A (en) | Rectifier circuit | |
US9236811B2 (en) | Multiphase transformer rectifier unit | |
RU2373626C2 (en) | Ac/dc converter | |
RU2373628C1 (en) | Variable-to-constant voltage converter | |
RU2358379C1 (en) | Ac-to-dc voltage converter (versions) | |
RU2373627C1 (en) | Ac-to-dc converter | |
US2428586A (en) | Vapor-electric device | |
RU151148U1 (en) | CONVERTER WITH 24X AC RATING VOLTAGE FREQUENCY | |
RU2334345C1 (en) | Converter of ac potential into constant one with 9-fold frequency of pulsation | |
RU2488213C1 (en) | Multipulse rectifier and autotransformer | |
RU2362262C1 (en) | Ac/dc converter | |
RU182989U1 (en) | SYMMETRIC SEMICONDUCTOR RECTIFIER | |
RU176888U1 (en) | SEMICONDUCTOR RECTIFIER | |
RU2340073C9 (en) | Three-phase ac-to-dc voltage transducer (versions) | |
RU2321149C1 (en) | Transformer of alternating voltage to constant voltage with 24-multiple pulsation frequency | |
RU2340072C1 (en) | Ac-to-dc voltage transducer | |
RU2604829C1 (en) | Three-phase alternating voltage converter into direct voltage (versions) | |
RU2383986C1 (en) | Ac/dc converter with eight-fold ripple frequency | |
US1158474A (en) | System of current rectification. | |
RU122213U1 (en) | AUTO TRANSFORMER-RECTIFIER DEVICE | |
RU2389126C1 (en) | Three-phase ac voltage converter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA94 | Acknowledgement of application withdrawn (non-payment of fees) |
Effective date: 20090128 |
|
FA94 | Acknowledgement of application withdrawn (non-payment of fees) |
Effective date: 20090128 |
|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20090218 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110518 |