RU2534749C1 - Reversible frequency converter - Google Patents

Reversible frequency converter Download PDF

Info

Publication number
RU2534749C1
RU2534749C1 RU2013137307/07A RU2013137307A RU2534749C1 RU 2534749 C1 RU2534749 C1 RU 2534749C1 RU 2013137307/07 A RU2013137307/07 A RU 2013137307/07A RU 2013137307 A RU2013137307 A RU 2013137307A RU 2534749 C1 RU2534749 C1 RU 2534749C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cathode
anode
diode
rectifier
transistor
Prior art date
Application number
RU2013137307/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Андреевич Гельвер
Фёдор Андреевич Гельвер
Николай Алексеевич Лазаревский
Валентин Алексеевич Хомяк
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Судовые электротехнические системы" (ООО "НПЦ "СЭС")
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 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Судовые электротехнические системы" (ООО "НПЦ "СЭС") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Судовые электротехнические системы" (ООО "НПЦ "СЭС")
Priority to RU2013137307/07A priority Critical patent/RU2534749C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2534749C1 publication Critical patent/RU2534749C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electricity.SUBSTANCE: device comprises a control system, a stand-alone voltage inverter, a braking circuit, a storage capacitor and a three-phase active converter consisting of an output three-phase choke coil and a rectifier based on semiconductor elements; in the rectifier scheme there are also changes related to its rectifying part based on thyristors and there are changes in its inverting part based on diodes coupled in series and accordantly with transistors. The positive effect of the invention consists in the operation of the reversible electricity converter due to the introduced elements with voltage in a DC-link below the voltage level of a non-controlled rectifier, and as a consequence in the expansion of its functionalities and improved efficiency and operational reliability.EFFECT: expansion functionalities of the reversible voltage converter an minimisation of the number of elements in the electric circuit, improved operational reliability of the device; the device has a sufficient degree of universality and may be used to develop electric frequency converters within the wide range of power for both low-voltage and high-voltage applications.3 cl, 3 dwg

Description

Предложение относится к области электротехники и силовой электроники, в частности к обратимым электрическим преобразователям частоты с двойным преобразованием электрической энергии.The proposal relates to the field of electrical engineering and power electronics, in particular to reversible electrical frequency converters with double conversion of electrical energy.

Известна схема трехфазного управляемого двухполупериодного выпрямителя (патент CN 102664539 A, класс H02M 7/155, дата выдачи 12.09.2012 г. или патент US 4797802, класс H02M 1/084, дата выдачи 10.01.1989 г.), содержащего шесть тиристоров, включенных по схеме Ларионова. Также известна схема трехфазного полууправляемого двухполупериодного выпрямителя (патент №2778287, класс H02M 7/162, дата выдачи 03.05.1999 г.), содержащего три тиристора, образующих катодную группу, и три диода, образующих анодную группу выпрямителя, включенных по схеме Ларионова. Недостатками известных устройств являются искажение формы напряжения питающей сети при работе выпрямителя, потребление электрическим преобразователем реактивной мощности, невозможность рекуперации электроэнергии обратно в сеть, невозможность получения напряжения на выходе выпрямителя выше уровня напряжения неуправляемого выпрямительного моста.A known scheme of a three-phase controlled half-wave rectifier (patent CN 102664539 A, class H02M 7/155, date of issue 12.09.2012 or patent US 4797802, class H02M 1/084, date of issue 01/10/1989), containing six thyristors included according to the Larionov scheme. Also known is a three-phase semi-controlled half-wave rectifier circuit (patent No. 2778287, class H02M 7/162, issuance date 05/03/1999), containing three thyristors forming a cathode group and three diodes forming an anode group of a rectifier connected according to the Larionov circuit. The disadvantages of the known devices are the distortion of the voltage shape of the supply network during operation of the rectifier, the consumption of reactive power by the electric converter, the inability to recover electricity back to the network, the inability to obtain voltage at the rectifier output above the voltage level of the uncontrolled rectifier bridge.

Известна схема двунаправленного преобразователя частоты (патент CN 101141097 A, класс H02M 5/458, H02M 1/12, H02M 7/219, H02M 7/5387, H02J 3/38, дата выдачи 12.03.2008 г.), содержащего систему управления, фильтр, два активных преобразователя, включенных друг на друга и позволяющих пропускать электрическую энергию в обе стороны, и устройство защиты силовых ключей от коммутационных перенапряжений, состоящее из двух выпрямительных мостов и конденсатора. К достоинствам такого преобразователя можно отнести возможность получения различных уровней напряжения на выходе преобразователя, а также отсутствие промежуточного накопителя энергии в виде конденсатора в силовой части основной схемы. Недостатками такой схемы являются большое количество силовых ключей, наличие устройства защиты силовых ключей от коммутационных перенапряжений, наличие сложного фильтра для получения требуемого качества выходного напряжения.A known bidirectional frequency converter circuit (patent CN 101141097 A, class H02M 5/458, H02M 1/12, H02M 7/219, H02M 7/5387, H02J 3/38, date of issue 12.03.2008), containing a control system, a filter, two active converters connected to each other and allowing electric energy to pass in both directions, and a device for protecting power switches from switching overvoltages, consisting of two rectifier bridges and a capacitor. The advantages of such a converter include the possibility of obtaining different voltage levels at the converter output, as well as the absence of an intermediate energy storage in the form of a capacitor in the power part of the main circuit. The disadvantages of this scheme are the large number of power switches, the presence of a device for protecting power switches from switching overvoltages, the presence of a complex filter to obtain the required quality of the output voltage.

Наиболее близким по технической сущности является схема обратимого преобразователя частоты (EP 1833153 A2, класс H02M 5/458, H02M 1/12, H02M 1/15, H02P 9/14, H02P 21/06, дата выдачи 12.09.2007 г.), содержащая систему управления, входной дроссель, к выходу которого подключен активный выпрямитель, накопительный конденсатор звена постоянного тока и автономный инвертор напряжения. Положительным эффектом такой схемной реализации является:The closest in technical essence is the scheme of a reversible frequency converter (EP 1833153 A2, class H02M 5/458, H02M 1/12, H02M 1/15, H02P 9/14, H02P 21/06, date of issue 12.09.2007), comprising a control system, an input choke, to the output of which an active rectifier, a storage capacitor of the DC link and an autonomous voltage inverter are connected. The positive effect of such a circuit implementation is:

- возможность двухстороннего обмена энергией с питающей сетью;- the possibility of two-way energy exchange with the supply network;

- возможность получать практически синусоидальный сетевой ток в режимах потребления и рекуперации энергии;- the ability to receive a practically sinusoidal mains current in the modes of consumption and energy recovery;

- возможность осуществлять регулирование коэффициента мощности;- the ability to regulate power factor;

- возможность регулирования напряжения на выходе активного выпрямителя выше уровня напряжения неуправляемого выпрямителя.- the ability to control the voltage at the output of the active rectifier above the voltage level of the uncontrolled rectifier.

Недостатком такой схемотехнической реализации является невозможность регулировать напряжение в звене постоянного тока обратимого преобразователя частоты ниже уровня напряжения неуправляемого выпрямителя и, как следствие, низкая эффективность либо невозможность работы такого преобразователя на низковольтную нагрузку.The disadvantage of this circuitry implementation is the inability to regulate the voltage in the DC link of a reversible frequency converter below the voltage level of an uncontrolled rectifier and, as a result, the low efficiency or inability to operate such a converter on a low voltage load.

Предлагаемый электрический преобразователь при простой схемной реализации и минимальном числе элементов схемы позволяет осуществлять работу с напряжением в звене постоянного тока, изменяющимся в широком диапазоне как выше, так и ниже уровня напряжения неуправляемого выпрямителя, и, как следствие, возможность изменять амплитуду выходного напряжения обратимого преобразователя частоты в стационарных режимах.The proposed electric converter with a simple circuit implementation and a minimum number of circuit elements allows you to work with the voltage in the DC link, varying in a wide range both above and below the voltage level of an uncontrolled rectifier, and, as a result, the ability to change the amplitude of the output voltage of a reversible frequency converter in stationary modes.

Устройство, схема которого представлена на Фиг.1, содержит систему управления 1, автономный инвертор напряжения 2, тормозную цепочку 3, накопительный конденсатор 4 и трехфазный активный преобразователь 5. Активный преобразователь 5 состоит из входного трехфазного дросселя 6 и выпрямителя 7, реализованного на полупроводниковых элементах. Выпрямитель 7 снабжен тремя анодными цепочками 8, 9, 10, каждая из которых состоит из выпрямительного диода 11, шунтированного транзистором 12, и подключенным антипаралельно тиристором и тремя катодными цепочками 13, 14, 15, каждая из которых состоит из последовательно и согласованно соединенных диода 16 и транзистора 17 и антипараллельно включенного с ними тиристора 18. Анод диода 11 и эммитер транзистора 12 каждой анодной цепи 8, 9, 10 соединены с минусовой шиной постоянного тока 19 обратимого преобразователя частоты, а катод диода 11 и коллектор транзистора 12 каждой анодной цепи 8, 9, 10 соединены со своим выводом переменного тока выпрямителя 7. Анод диода 16 и катод тиристора 18 каждой катодной цепи 13, 14, 15 соединены с плюсовой шиной постоянного тока 20 обратимого преобразователя частоты, а катод диода 16 соединен с коллектором транзистора 17, эммитер которого соединен с анодом тиристора 18 и со своими выводами переменного тока выпрямителя 7.The device, the circuit of which is shown in FIG. 1, contains a control system 1, a stand-alone voltage inverter 2, a brake circuit 3, a storage capacitor 4 and a three-phase active converter 5. The active converter 5 consists of an input three-phase inductor 6 and a rectifier 7 implemented on semiconductor elements . Rectifier 7 is equipped with three anode chains 8, 9, 10, each of which consists of a rectifier diode 11, shunted by transistor 12, and an anti-parallel thyristor and three cathode chains 13, 14, 15, each of which consists of diodes 16 connected in series and in series and transistor 17 and thyristor 18 connected in parallel with them. The anode of the diode 11 and the emitter of the transistor 12 of each anode circuit 8, 9, 10 are connected to the negative DC bus 19 of the reversible frequency converter, and the cathode of the diode 11 and the collector are transistor The ora 12 of each anode circuit 8, 9, 10 is connected to its rectifier 7. The anode of the diode 16 and the cathode of the thyristor 18 of each cathode circuit 13, 14, 15 are connected to the positive DC bus 20 of the reversible frequency converter, and the cathode of the diode 16 is connected with the collector of the transistor 17, the emitter of which is connected to the anode of the thyristor 18 and with its conclusions of the alternating current of the rectifier 7.

Обратимый электрический преобразователь может быть снабжен тремя анодными цепочками 21, 22, 23, каждая из которых состоит из последовательно и согласованно соединенных диода 16 и транзистора 17, и антипараллельно включенным с ними тиристором 18 и тремя катодными цепочками 24, 25, 26, каждая из которых состоит из выпрямительного диода 11, шунтированного транзистором 12 и подключенныого антипаралельно (Фиг.2). Катод диода 11 и коллектор транзистора 12 каждой катодной цепи 24, 25, 26 соединены с плюсовой шиной постоянного тока 20 обратимого преобразователя частоты, а анод диода 11 и эммитер транзистора 12 каждой катодной цепи соединены со своим выводом переменного тока выпрямителя 7. К этому же узлу подключены анод диода 16 и катод тиристора 18 каждой анодной цепи 21, 22, 23, а катод диода 16 анодной цепи 21, 22, 23 соединен с коллектором транзистора 17, эммитер которого соединен с анодом тиристора 18 и с минусовой шиной постоянного тока 19 обратимого преобразователя частоты.A reversible electrical converter can be equipped with three anode chains 21, 22, 23, each of which consists of a diode 16 and a transistor 17 connected in series and in series, and thyristor 18 and three cathode chains 24, 25, 26 connected in parallel with them, each of which consists of a rectifier diode 11, shunted by transistor 12 and connected antiparallel (Figure 2). The cathode of the diode 11 and the collector of the transistor 12 of each cathode circuit 24, 25, 26 are connected to the positive DC bus 20 of the reversible frequency converter, and the anode of the diode 11 and the emitter of the transistor 12 of each cathode circuit are connected to its AC terminal of the rectifier 7. To the same node the anode of the diode 16 and the cathode of the thyristor 18 of each anode circuit 21, 22, 23 are connected, and the cathode of the diode 16 of the anode circuit 21, 22, 23 is connected to the collector of the transistor 17, the emitter of which is connected to the anode of the thyristor 18 and to the negative DC bus 19 of the reversible converter hour Ota.

Обратимый электрический преобразователь может быть снабжен тремя анодными 21, 22, 23 и тремя катодными 13, 14, 15 цепочками, каждая из которых состоит из последовательно и согласованно соединенных диода 16 и транзистора 17, и антипараллельно включенным с ними тиристором 18 согласно Фиг.3. Анод диода 16 и катод тиристора 18 каждой катодной цепи 13, 14, 15 соединены с плюсовой шиной постоянного тока 20 обратимого преобразователя частоты, а катод диода 16 соединен с коллектором транзистора 17, эммитер которого соединен с анодом тиристора 18 каждой катодной цепи 13, 14, 15, и соединены со своим выводом переменного тока выпрямителя 7. К этому же узлу подключены анод диода 16 и катод тиристора 18 каждой анодной цепи 21, 22, 23, а катод диода 16 анодной цепи соединен с коллектором транзистора 17, эммитер которого соединен с анодом тиристора 18 и с минусовой шиной постоянного тока 19 обратимого преобразователя частоты.The reversible electrical converter can be equipped with three anode 21, 22, 23 and three cathode 13, 14, 15 circuits, each of which consists of a diode 16 and a transistor 17 connected in series and matched, and a thyristor 18 antiparallel connected with them according to FIG. 3. The anode of the diode 16 and the cathode of the thyristor 18 of each cathode circuit 13, 14, 15 are connected to the positive DC bus 20 of the reversible frequency converter, and the cathode of the diode 16 is connected to the collector of the transistor 17, the emitter of which is connected to the anode of the thyristor 18 of each cathode circuit 13, 14, 15 and are connected to their rectifier 7 AC output. The anode of the diode 16 and the cathode of the thyristor 18 of each anode circuit 21, 22, 23 are connected to the same node, and the cathode of the diode 16 of the anode circuit is connected to the collector of the transistor 17, the emitter of which is connected to the anode thyristor 18 and with minus DC bus 19 of a reversible frequency converter.

Режимы работы обратимого преобразователя частоты, а верней его входной части, можно разделить на режим работы - при напряжении в звене постоянного тока ниже или равном уровню напряжения неуправляемого выпрямителя и режим работы - при напряжении в звене постоянного тока выше напряжения неуправляемого выпрямителя. Суть схемной реализации активного выпрямителя 5 заключается в реализации классического активного выпрямителя, как и в указанном прототипе, но с управляемой выпрямительной частью схемы, выполненной на полууправляемых ключах - тиристорах 18. При этом для корректной работы такого выпрямителя последовательно и согласованно с транзистором 17 необходимо установить диод 16. Такое схемное решение обосновано тем, что транзисторы 17 не держат обратно приложенного напряжения.The operating modes of the reversible frequency converter, or rather its input part, can be divided into the operating mode - when the voltage in the DC link is lower than or equal to the voltage level of the uncontrolled rectifier and the operating mode - when the voltage in the DC link is higher than the voltage of the uncontrolled rectifier. The essence of the circuit implementation of the active rectifier 5 is to implement the classic active rectifier, as in the specified prototype, but with a controlled rectifier part of the circuit, made on semi-controlled keys - thyristors 18. In this case, for the correct operation of such a rectifier, a diode must be installed sequentially and consistently with transistor 17 16. This circuit design is justified by the fact that the transistors 17 do not hold back the applied voltage.

Рассмотрим режим работы обратимого преобразователя частоты в режиме, когда требуемый уровень напряжения в звене постоянного тока должен быть в пределах от нуля до уровня напряжения, определяемого уровнем напряжения неуправляемого выпрямителя. В этом режиме управление уровнем напряжения в звене постоянного тока будет происходить посредством управления углом фазового управления тиристорами 18, катодных групп 13, 14, 15 для Фиг.1, или тиристоров 18 анодных групп 21, 22, 23 для Фиг.2, или тиристоров 18 анодных 21, 22, 23 и катодных 13, 14, 15 групп для Фиг.3.Consider the operation mode of a reversible frequency converter in the mode when the required voltage level in the DC link should be in the range from zero to the voltage level determined by the voltage level of the uncontrolled rectifier. In this mode, the voltage level in the DC link will be controlled by controlling the phase angle of the thyristors 18, cathode groups 13, 14, 15 for FIG. 1, or thyristors 18 of the anode groups 21, 22, 23 for FIG. 2, or thyristors 18 anode 21, 22, 23 and cathode groups 13, 14, 15 for Figure 3.

При этом выпрямитель на Фиг.1 и Фиг.2 будет работать в режиме полууправляемого, а на Фиг.3 в режиме полностью управляемого; данные режимы отличаются формой или качеством выпрямленного напряжения.In this case, the rectifier in FIG. 1 and FIG. 2 will operate in a semi-controlled mode, and in FIG. 3 in a fully controlled mode; These modes differ in the shape or quality of the rectified voltage.

Рассмотрим промежуток времени, когда потенциал фазы A более положителен, чем потенциал фазы В относительно фазы C (Фиг.3). При этом ток от источника будет протекать через фазу дросселя 6 от фазы A, тиристор 18 катодной цепи 15 в нагрузку (заряд конденсатора 4 и нагрузка инвертора 2) и через тиристор 18 анодной цепи 21 в фазу C дросселя и так далее в остальные промежутки времени при различном сочетании уровней напряжении фаз A, B, C, при этом используя фазовый метод управления, при котором можно осуществлять регулирование напряжения в звене постоянного тока обратимого преобразователя частоты. При таком режиме работы ток, потребляемый из питающей сети, будет сглаживаться посредством используемого входного дросселя 6. Следует отметить, что амплитуда выходного напряжения инвертора 2 будет определяться уровнем напряжения в звене постоянного тока (напряжением на конденсаторе 4) обратимого преобразователя частоты и для стационарных режимов работы может быть изменена в достаточно широком диапазоне. Искажения, вызванные работой тиристорного управляемого выпрямителя, будут сглаживаться посредством входного дросселя 6 и, как правило, при низком напряжении в звене постоянного тока преобразователя частоты такие режимы сопровождаются незначительным потреблением мощности из питающей сети.Consider the period of time when the potential of phase A is more positive than the potential of phase B relative to phase C (Figure 3). In this case, the current from the source will flow through the phase of the inductor 6 from phase A, the thyristor 18 of the cathode circuit 15 to the load (capacitor charge 4 and the load of the inverter 2) and through the thyristor 18 of the anode circuit 21 to the phase C of the inductor and so on at other intervals different combinations of voltage levels of phases A, B, C, while using a phase control method in which it is possible to regulate the voltage in the DC link of a reversible frequency converter. With this operating mode, the current consumed from the supply network will be smoothed out using the input choke 6. It should be noted that the amplitude of the output voltage of the inverter 2 will be determined by the voltage level in the DC link (voltage on the capacitor 4) of the reversible frequency converter for stationary operating modes can be changed over a wide range. The distortions caused by the operation of the thyristor controlled rectifier will be smoothed out by means of an input choke 6 and, as a rule, at low voltage in the DC link of the frequency converter, such modes are accompanied by insignificant power consumption from the supply network.

Рассмотрим режим работы обратимого преобразователя частоты в режиме, когда требуемый уровень напряжения в звене постоянного тока должен быть выше уровня напряжения, определяемого неуправляемым выпрямителем. В этом режиме управление уровнем напряжения в звене постоянного тока будет происходить посредством управления скважностью и фазой открытия транзисторов 17 анодных 21, 22, 23 и катодных 13, 14, 15 групп относительно фазы напряжения источника питания. Рассмотрим промежуток времени, когда потенциал фазы A более положителен, чем потенциал фазы B относительно фазы C (Фиг.3). Принцип работы активного выпрямителя 5 заключается в том, что источник питания закорачивается через фазу A дросселя 6, полностью и всегда открытый для данного режима тиристор 18 катодной группы 15, диод 16 и транзистор 17 катодной группы 13 и фазу C дросселя 6, в результате чего происходит накопление энергии в двух фазах дросселя 6. При этом ток, протекающий через дроссель 6 и силовые ключи катодных групп 15 и 13, не превышает допустимый установленный ток силовых ключей выпрямителя. После чего дроссель 6 раскорачивается посредством закрытия транзистора 17 катодной группы 13. В результате чего ток, протекающий через дроссель 6, будет замыкаться по цепи фаза A дросселя 6, тиристор 18 катодной группы 15, накопительный конденсатор 4 и часть тока при работе инвертора 2 в нагрузку полностью и всегда открытый тиристор 18 анодной группы 21 и фазу C дросселя 6.Consider the operation mode of a reversible frequency converter in the mode when the required voltage level in the DC link must be higher than the voltage level determined by an uncontrolled rectifier. In this mode, the voltage level in the DC link will be controlled by controlling the duty cycle and the opening phase of transistors 17 of the anode 21, 22, 23 and cathode groups 13, 14, 15 relative to the voltage phase of the power source. Consider the period of time when the potential of phase A is more positive than the potential of phase B relative to phase C (Figure 3). The principle of operation of the active rectifier 5 is that the power source is shorted through phase A of the inductor 6, the thyristor 18 of the cathode group 15, the diode 16 and the transistor 17 of the cathode group 13 and the phase C of the inductor 6 are completely and always open for this mode, as a result of which the accumulation of energy in the two phases of the inductor 6. In this case, the current flowing through the inductor 6 and the power switches of the cathode groups 15 and 13 does not exceed the permissible set current of the power switches of the rectifier. After that, the inductor 6 is opened by closing the transistor 17 of the cathode group 13. As a result, the current flowing through the inductor 6 will be closed along the phase A circuit of the inductor 6, the thyristor 18 of the cathode group 15, the storage capacitor 4, and part of the current when the inverter 2 is in load fully and always open thyristor 18 of the anode group 21 and phase C of the inductor 6.

Коэффициент мощности, потребляемой преобразователем, будет определяться напряжением, формируемым транзисторами 17 анодных 21, 22, 23 и катодных 13, 14, 15 групп, между дросселем 6 и силовыми ключами выпрямителя 5, формируя тем самым фазу и уровень напряжения на дросселе 6. При этом фаза тока, потребляемого из сети или тока через дроссель 6, четко связана с фазой формируемого напряжения на дросселе 6.The power factor consumed by the converter will be determined by the voltage generated by transistors 17 of the anode 21, 22, 23 and cathode groups 13, 14, 15, between the inductor 6 and the power switches of the rectifier 5, thereby forming the phase and voltage level on the inductor 6. the phase of the current consumed from the network or the current through the inductor 6 is clearly related to the phase of the generated voltage on the inductor 6.

Таким образом, предлагаемое устройство, состоящее из минимального числа элементов, позволяет изменять амплитуду напряжения на выходе преобразователя частоты как выше, так и ниже амплитуды напряжения на его входе для стационарных режимов его работы, что значительно расширяет его функциональные возможности.Thus, the proposed device, consisting of a minimum number of elements, allows you to change the amplitude of the voltage at the output of the frequency converter both above and below the voltage amplitude at its input for stationary modes of operation, which greatly expands its functionality.

Claims (3)

1. Обратимый преобразователь частоты, содержащий систему управления, автономный инвертор напряжения, тормозную цепочку, накопительный конденсатор и трехфазный активный преобразователь, состоящий из входного трехфазного дросселя и выпрямителя, реализованного на полупроводниковых элементах, отличающийся тем, что выпрямитель снабжен тремя анодными цепочками, каждая из которых состоит из выпрямительного диода, шунтированного транзистором и подключенным антипаралельно, и тремя катодными цепочками, каждая из которых состоит из последовательно и согласованно соединенных диода и транзистора, и антипараллельно включенным с ними тиристором, причем анод диода и эммитер транзистора каждой анодной цепи соединены с минусовой шиной постоянного тока обратимого преобразователя частоты, а катод диода и коллектор транзистора каждой анодной цепи соединены со своим выводом переменного тока выпрямителя, анод диода и катод тиристора каждой катодной цепи соединены с плюсовой шиной постоянного тока обратимого преобразователя частоты, а катод диода соединен с коллектором транзистора, эммитер которого соединен с анодом тиристора и со своим выводом переменного тока выпрямителя.1. A reversible frequency converter comprising a control system, an autonomous voltage inverter, a brake circuit, a storage capacitor and a three-phase active converter, consisting of an input three-phase inductor and a rectifier implemented on semiconductor elements, characterized in that the rectifier is equipped with three anode chains, each of which consists of a rectifier diode, shunted by a transistor and connected antiparallel, and three cathode chains, each of which consists of a series and a diode and a transistor connected in conjunction with a thyristor antiparallel to them, the diode anode and transistor emitter of each anode circuit connected to the negative DC bus of the reversible frequency converter, and the cathode diode and collector of the transistor of each anode circuit connected to its rectifier AC output , the anode of the diode and the cathode of the thyristor of each cathode circuit are connected to the positive DC bus of the reversible frequency converter, and the cathode of the diode is connected to the collector of the transistor, whose emitter is connected to the thyristor anode and to its rectifier AC output. 2. Обратимый преобразователь частоты по п.1, отличающийся тем, что выпрямитель снабжен тремя анодными цепочками, каждая из которых состоит из последовательно и согласованно соединенных диода и транзистора, и антипараллельно включенным с ними тиристором, и тремя катодными цепочками, каждая из которых состоит из выпрямительного диода, шунтированного транзистором, подключенным антипаралельно, причем катод диода и коллектор транзистора каждой катодной цепи соединены с плюсовой шиной постоянного тока обратимого преобразователя частоты, а анод диода и эммитер транзистора каждой катодной цепи соединены со своим выводом переменного тока выпрямителя, к которым подключены анод диода и катод тиристора каждой анодной цепи, а катод диода анодной цепи соединен с коллектором транзистора, эммитер которого соединен с анодом тиристора и с минусовой шиной постоянного тока обратимого преобразователя частоты.2. The reversible frequency converter according to claim 1, characterized in that the rectifier is equipped with three anode chains, each of which consists of a diode and a transistor connected in series and in series, and a thyristor connected antiparallel to them, and three cathode chains, each of which consists of a rectifier diode shunted by a transistor connected in antiparallel, the diode cathode and transistor collector of each cathode circuit connected to the positive DC bus of a reversible frequency converter, and The diode node and the transistor emitter of each cathode circuit are connected to its rectifier AC output, to which the anode diode and the thyristor cathode of each anode circuit are connected, and the anode circuit diode cathode is connected to the transistor collector, the emitter of which is connected to the thyristor anode and with a negative DC bus reversible frequency converter. 3. Обратимый преобразователь частоты по п.1, отличающийся тем, что выпрямитель снабжен тремя анодными и тремя катодными цепочками, каждая из которых состоит из последовательно и согласованно соединенных диода и транзистора, и антипараллельно включенным с ними тиристором, причем анод диода и катод тиристора каждой катодной цепи соединены с плюсовой шиной постоянного тока обратимого преобразователя частоты, а катод диода соединен с коллектором транзистора, эммитер которого соединен с анодом тиристора каждой катодной цепи, и соединены со своим выводом переменного тока выпрямителя, к которым подключены анод диода и катод тиристора каждой анодной цепи, а катод диода анодной цепи соединен с коллектором транзистора, эммитер которого соединен с анодом тиристора и с минусовой шиной постоянного тока обратимого преобразователя частоты. 3. The reversible frequency converter according to claim 1, characterized in that the rectifier is equipped with three anode and three cathode chains, each of which consists of a diode and a transistor connected in series and in series, and a thyristor connected antiparallel to them, the diode anode and thyristor cathode each the cathode circuit is connected to the positive DC bus of the reversible frequency converter, and the cathode of the diode is connected to the collector of the transistor, the emitter of which is connected to the thyristor anode of each cathode circuit, and connected to a rectifier AC output to which the anode of the diode and the cathode of the thyristor of each anode circuit are connected, and the cathode of the diode of the anode circuit is connected to the collector of the transistor, the emitter of which is connected to the anode of the thyristor and to the negative DC bus of the reversible frequency converter.
RU2013137307/07A 2013-08-08 2013-08-08 Reversible frequency converter RU2534749C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013137307/07A RU2534749C1 (en) 2013-08-08 2013-08-08 Reversible frequency converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013137307/07A RU2534749C1 (en) 2013-08-08 2013-08-08 Reversible frequency converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2534749C1 true RU2534749C1 (en) 2014-12-10

Family

ID=53285624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013137307/07A RU2534749C1 (en) 2013-08-08 2013-08-08 Reversible frequency converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2534749C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2619773C1 (en) * 2015-12-31 2017-05-18 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" Electronic transformer
RU2656857C2 (en) * 2016-11-29 2018-06-07 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" Electronic transformer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1387136A1 (en) * 1986-02-19 1988-04-07 Днепродзержинский Индустриальный Институт Им.М.И.Арсеничева Thyristor converter control unit
RU2251786C2 (en) * 2003-01-08 2005-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственно- конструкторское предприятие "ИРИС" Voltage converter and its control process
EP1833153A2 (en) * 2006-03-07 2007-09-12 United Technologies Corporation Electric engine start system with active rectifier
CN101141097A (en) * 2007-09-11 2008-03-12 天津大学 Two-stage matrix convertor for megawatt wind power generation
RU2455746C2 (en) * 2010-05-12 2012-07-10 Закрытое акционерное общество "Связь инжиниринг" Two-stroke bridge converter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1387136A1 (en) * 1986-02-19 1988-04-07 Днепродзержинский Индустриальный Институт Им.М.И.Арсеничева Thyristor converter control unit
RU2251786C2 (en) * 2003-01-08 2005-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственно- конструкторское предприятие "ИРИС" Voltage converter and its control process
EP1833153A2 (en) * 2006-03-07 2007-09-12 United Technologies Corporation Electric engine start system with active rectifier
CN101141097A (en) * 2007-09-11 2008-03-12 天津大学 Two-stage matrix convertor for megawatt wind power generation
RU2455746C2 (en) * 2010-05-12 2012-07-10 Закрытое акционерное общество "Связь инжиниринг" Two-stroke bridge converter

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2619773C1 (en) * 2015-12-31 2017-05-18 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" Electronic transformer
RU2656857C2 (en) * 2016-11-29 2018-06-07 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" Electronic transformer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Design and operation of A 3.6 kV high performance solid state transformer based on 13kV SiC MOSFET and JBS diode
EP2713495B1 (en) Multilevel converter system
Mukherjee et al. A reduced switch hybrid multilevel unidirectional rectifier
US9252681B2 (en) Power converter with a first string having controllable semiconductor switches and a second string having switching modules
RU2303851C1 (en) Multilevel static frequency converter for feeding induction and synchronous motors
US20120025609A1 (en) Very high efficiency uninterruptible power supply
CN109247052B (en) Power converter topology for energy storage systems
RU2561913C1 (en) Control method for multizone reversible converter of single-phase direct current
EP3046248B1 (en) Modular embedded multi-level converter and method of use
Sayed et al. New PWM technique for grid-tie isolated bidirectional DC-AC inverter based high frequency transformer
RU2534749C1 (en) Reversible frequency converter
RU2668416C1 (en) Three-level frequency converter
Sayed et al. Modeling and control of bidirectional isolated battery charging and discharging converter based high-frequency link transformer
RU2540110C2 (en) Reversible frequency converter
Bakas et al. Hybrid alternate-common-arm converter with director thyristors—Impact of commutation time on the active-power capability
Ahmad et al. A novel DC-to-AC controlled multi-level inverter
Lepanov et al. Multifunctional regulator based on SMES and power electronic converter for increase of power quality and power supply reliability
Sarali et al. Mitigation of harmonics using thyristor based 12 pulse voltage source PWM rectifier
RU172897U1 (en) Three Phase Uninterruptible Power Supply
RU174075U1 (en) FREQUENCY CONVERTER
RU193360U1 (en) PWM Up / Down Rectifier
RU2723438C1 (en) Single-phase voltage rectifier
JP5752580B2 (en) Power converter
EP3411947A1 (en) Power conditioning and ups modules
Kumar et al. SRF based modeling and control of cascaded multilevel active rectifier with uniform DC-buses

Legal Events

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

Effective date: 20180809