RU2660131C1 - Multilevel voltage rectifier - Google Patents

Multilevel voltage rectifier Download PDF

Info

Publication number
RU2660131C1
RU2660131C1 RU2017111739A RU2017111739A RU2660131C1 RU 2660131 C1 RU2660131 C1 RU 2660131C1 RU 2017111739 A RU2017111739 A RU 2017111739A RU 2017111739 A RU2017111739 A RU 2017111739A RU 2660131 C1 RU2660131 C1 RU 2660131C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
rectifier
voltage
multiphase
rectifier cell
Prior art date
Application number
RU2017111739A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Федор Андреевич Гельвер
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр"
Priority to RU2017111739A priority Critical patent/RU2660131C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2660131C1 publication Critical patent/RU2660131C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/06—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
    • H02M7/10—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode arranged for operation in series, e.g. for multiplication of voltage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical engineering and power electronics, in particular to static electrical converters of alternating voltage to direct voltage. Aim of the invention is to improve the functionality, increase the reliability of its operation, reduce the weight, size and cost of a multi-level voltage rectifier. Object of the invention is to realize a multilevel voltage rectification scheme without the use of a power transformer. Proposed device allows to exclude the expensive and overall power transformer from the multi-level voltage rectifier circuit. If it is necessary to control the output voltage of a multilevel voltage rectifier, the proposed device can be implemented on semi-controlled or fully controllable power switches. If it is necessary to reconcile the voltage levels of the power supply and the load of the multi-level voltage rectifier, it can be equipped with a simple two-winding matching voltage transformer. Goal is achieved by the fact that the multi-level voltage rectifier circuit further comprises two capacitors in each single-phase rectifying cell assembled on two diodes, and the phases of the source of the multiphase AC voltage are electrically isolated from each other.
EFFECT: technical result consists in reducing weight, dimensions and cost, as well as improving the functionality of the multi-level voltage rectifier and increasing the reliability of its operation.
5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и силовой электроники, в частности к статическим электрическим преобразователям переменного напряжения в постоянное напряжение.The invention relates to the field of electrical engineering and power electronics, in particular to static electrical converters of alternating voltage to direct voltage.

Известен выпрямитель напряжения (Зиновьев Г.С. Основы силовой электроники, Новосибирск, 2003, стр. 158-160), содержащий два входных трансформатора и две соединенные последовательно ячейки трехфазных мостовых выпрямителей по схеме Ларионова. Достоинством такого выпрямителя напряжения является получение эквивалентной двенадцатипульсной схемы выпрямления на плюсовом и минусовом выводах звена постоянного тока. Недостаток устройства заключается в наличии силового трехобмоточного трансформатора, рассчитанного на полную мощность выпрямителя, а также получения на выходе только двух уровней выпрямленного напряжения. К недостаткам известного выпрямителя напряжения так же можно отнести невозможность регулирования уровней напряжения на выходе выпрямителя.A known voltage rectifier (G. Zinoviev, Fundamentals of Power Electronics, Novosibirsk, 2003, pp. 158-160), containing two input transformers and two cells connected in series with three-phase bridge rectifiers according to the Larionov circuit. The advantage of such a voltage rectifier is to obtain an equivalent twelve-pulse rectification circuit on the plus and minus terminals of the DC link. The disadvantage of this device is the presence of a three-winding power transformer designed for the full power of the rectifier, as well as receiving only two levels of rectified voltage at the output. The disadvantages of the known voltage rectifier also include the impossibility of regulating the voltage levels at the output of the rectifier.

Известен выпрямитель напряжения (патент RU 2104610 С1, кл. Н02М 7/155, 20.04.1995 г., заявка 95107098/09 Двенадцатифазный выпрямитель, Булгаков С.А., Иванова Л.А., Крайчик Ю.С., Краснова Б.П., Поссе А.В.), содержащий два трехфазных трансформатора, первичные обмотки которых соединены между собой последовательно, и однофазные вентильные мосты, подключенные к вторичным обмоткам обоих трансформаторов, причем вентильные мосты собраны на основе однофазных двухполупериодных полууправляемых выпрямителей, включенных последовательно, причем однофазные двухполупериодные полууправляемые выпрямители собраны на диодах и тиристорах. Достоинством такого выпрямителя является повышение коэффициента мощности и ограничение аварийных токов. Недостатком известного устройства является наличие двух силовых трансформаторов, рассчитанных на полную мощность выпрямителя и имеющих сложную схему соединения первичных обмоток, а также наличие большого количества полупроводниковых элементов - диодов и тиристоров.Known voltage rectifier (patent RU 2104610 C1, CL H2M 7/155, 04/20/1995, application 95107098/09 Twelve-phase rectifier, Bulgakov S.A., Ivanova L.A., Kraichik Yu.S., Krasnova B. P., Posse A.V.), containing two three-phase transformers, the primary windings of which are connected together in series, and single-phase valve bridges connected to the secondary windings of both transformers, and the valve bridges are assembled on the basis of single-phase two-half-wave half-controlled rectifiers connected in series, and single-phase bisemi-phase e semi-controlled rectifiers are assembled on diodes and thyristors. The advantage of such a rectifier is an increase in power factor and limitation of emergency currents. A disadvantage of the known device is the presence of two power transformers, designed for the full power of the rectifier and having a complex connection circuit of the primary windings, as well as the presence of a large number of semiconductor elements - diodes and thyristors.

Известен выпрямитель напряжения (патент CN 104578835 А, кл. Н02М 7/155, Н02М 1/12, Н02М 1/42, 15.10.2013 г., AC/DC convertor implementation method based on asymmetrical multi-level synthesis tehnology, Gao Yifu, Chen Linlin, Liu Kun, номер заявки CN 201310479820.9), содержащий трехобмоточный силовой трансформатор, вторичные обмотки которого соединены звездой и треугольником, и два управляемых тиристорных трехфазных двухполупериодных выпрямителя напряжения, соединенных минусовыми выводами между собой, а плюсовыми выводами подключенными на нагрузку. Достоинством такого выпрямителя является возможность регулирования уровней выходного напряжения. К недостаткам известной схемы относится то, что при снижении выпрямленного напряжения на нагрузке увеличивается потребление реактивной мощности и происходит уменьшение коэффициента мощности пропорционально выпрямленному напряжению.Known rectifier voltage (patent CN 104578835 A, CL H2M 7/155, H2M 1/12, H2M 1/42, 10/15/2013, AC / DC convertor implementation method based on asymmetrical multi-level synthesis tehnology, Gao Yifu, Chen Linlin, Liu Kun, application number CN 201310479820.9), containing a three-winding power transformer, the secondary windings of which are connected by a star and a triangle, and two controlled thyristor three-phase two-half-period voltage rectifiers connected by negative terminals to each other, and plus terminals connected to the load. The advantage of such a rectifier is the ability to control the output voltage levels. The disadvantages of the known scheme include the fact that when the rectified voltage on the load decreases, the reactive power consumption increases and the power factor decreases in proportion to the rectified voltage.

Наиболее близким по технической сущности является схема выпрямителя напряжения (патент RU 2297707 С1, кл. Н02М 7/155, 20.04.2007, Выпрямитель трехфазного тока, Зиновьев Г.С., Лопаткин Н.Н.), содержащая два входных трансформатора и шесть однофазных мостовых выпрямительных ячеек, каждая из которых состоит из четырех неуправляемых вентилей, причем первичные обмотки трансформатора подключены к питающей сети, а трехфазные вторичные обмотки подключены на входы однофазных мостовых выпрямительных ячеек, выходы которых соединены последовательно. Достоинством такого выпрямителя напряжения является реализация многоуровневой схемы выпрямления. Недостатком прототипа является наличие двух силовых трансформаторов, рассчитанных на полную мощность выпрямителя, необходимость соединения первичных обмоток трансформатора звездой и треугольником, а также наличие большого числа выпрямительных диодов в схемах однофазных мостовых выпрямительных ячеек.The closest in technical essence is a voltage rectifier circuit (patent RU 2297707 C1, CL H2M 7/155, 04/20/2007, Three-phase current rectifier, G. Zinoviev, N. N. Lopatkin), containing two input transformers and six single-phase bridge rectifier cells, each of which consists of four uncontrolled valves, and the primary windings of the transformer are connected to the supply network, and three-phase secondary windings are connected to the inputs of single-phase bridge rectifier cells, the outputs of which are connected in series. The advantage of such a voltage rectifier is the implementation of a multi-level rectification circuit. The disadvantage of the prototype is the presence of two power transformers, designed for the full power of the rectifier, the need to connect the primary windings of the transformer with a star and a triangle, as well as the presence of a large number of rectifier diodes in the circuits of single-phase bridge rectifier cells.

Задачей предлагаемого изобретения является реализация многоуровневой схемы выпрямления напряжения с фиксацией уровней напряжения звена постоянного тока, определяемого уровнем напряжения источника питания без использования силовых трансформаторов. При необходимости регулирования уровней напряжения многоуровневого выпрямителя напряжения вниз от уровня напряжения, определяемого неуправляемым выпрямителем, многоуровневый выпрямитель напряжения может быть снабжен тиристорами. При необходимости регулирования уровней напряжения многоуровневого выпрямителя напряжения вверх от уровня напряжения, определяемого неуправляемым выпрямителем, многоуровневый выпрямитель напряжения может быть дополнительно снабжен дросселями, однофазными двухполупериодными выпрямителями и транзисторами.The objective of the invention is the implementation of a multi-level voltage rectification circuit with fixing the voltage levels of the DC link, determined by the voltage level of the power source without the use of power transformers. If it is necessary to control the voltage levels of a multilevel voltage rectifier down from the voltage level determined by an uncontrolled rectifier, a multilevel voltage rectifier can be equipped with thyristors. If it is necessary to regulate the voltage levels of the multilevel voltage rectifier up from the voltage level determined by the uncontrolled rectifier, the multilevel voltage rectifier can be additionally equipped with inductors, single-phase two-half-wave rectifiers and transistors.

Решение поставленной задачи позволит исключить дорогой и габаритный силовой трансформатор из схемы многоуровневого выпрямителя напряжения, а также повысить надежность, эффективность и эксплуатационные характеристики предлагаемого многоуровневого выпрямителя напряжения.The solution of this problem will eliminate the expensive and overall power transformer from the circuit of a multi-level voltage rectifier, as well as increase the reliability, efficiency and operational characteristics of the proposed multi-level voltage rectifier.

При необходимости согласования уровней напряжения источника питания и нагрузки многоуровневого выпрямителя напряжения, последний может быть снабжен простым двухобмоточным согласующим трансформатором напряжения.If it is necessary to coordinate the voltage levels of the power source and the load of a multilevel voltage rectifier, the latter can be equipped with a simple two-winding matching voltage transformer.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в многоуровневом выпрямителе напряжения, состоящем из источника многофазного переменного напряжения, однофазных выпрямительных ячеек, число которых равно числу фаз источника многофазного переменного напряжения, а каждая из однофазных выпрямительных ячеек состоит из диодов, предусмотрены следующие отличия: в схеме дополнительно введены два конденсатора в каждой однофазной выпрямительной ячейке, а фазы источника многофазного переменного напряжения электрически изолированы друг от друга, при этом каждая фаза источника многофазного переменного напряжения подключена к одной однофазной выпрямительной ячейке, каждая однофазная выпрямительная ячейка содержит два диода, причем катод первого диода соединен с анодом второго диода, это соединение образует вход однофазной выпрямительной ячейки, анод первого диода образует минусовую шину однофазной выпрямительной ячейки, а катод второго диода образует плюсовую шину однофазной выпрямительной ячейки, первый конденсатор своим первым выводом соединен с плюсовой шиной однофазной выпрямительной ячейки, а своим вторым выводом соединен с первым выводом второго конденсатора, второй вывод которого соединен с минусовой шиной однофазной выпрямительной ячейки, начало каждой фазы источника многофазного переменного напряжения подключено к входу своей однофазной выпрямительной ячейки, а конец каждой фазы соединен со вторым выводом первого конденсатора и первым выводом второго конденсатора, образуя нулевую шину однофазной выпрямительной ячейки.The problem is solved due to the fact that in a multi-level voltage rectifier, consisting of a multiphase AC voltage source, single-phase rectifier cells, the number of which is equal to the number of phases of the multiphase AC voltage source, and each of the single-phase rectifier cells consists of diodes, the following differences are provided : the circuit additionally two capacitors are introduced in each single-phase rectifier cell, and the phases of the multiphase AC voltage source are electrically isolated from each other uga, with each phase of the multiphase AC voltage source connected to one single-phase rectifier cell, each single-phase rectifier cell contains two diodes, the cathode of the first diode connected to the anode of the second diode, this connection forms the input of the single-phase rectifier cell, the anode of the first diode forms a negative single-phase bus rectifier cell, and the cathode of the second diode forms a positive bus of a single-phase rectifier cell, the first capacitor is connected with its first output to a positive single-phase bus rectifier cell, and its second output is connected to the first output of the second capacitor, the second output of which is connected to the negative bus of the single-phase rectifier cell, the beginning of each phase of the multiphase AC voltage source is connected to the input of its single-phase rectifier cell, and the end of each phase is connected to the second output of the first capacitor and the first output of the second capacitor, forming a zero bus single-phase rectifier cell.

Кроме того, многоуровневый выпрямитель напряжения может содержать однофазные выпрямительные ячейки, плюсовыми и минусовыми шинами согласованно последовательно соединенные между собой.In addition, a multi-level voltage rectifier may contain single-phase rectifier cells, plus and minus buses coordinated in series connected to each other.

Кроме того, многоуровневый выпрямитель напряжения может содержать однофазные выпрямительные ячейки, выполненные на полууправляемых силовых ключах - тиристорах.In addition, a multilevel voltage rectifier may contain single-phase rectifier cells made on semi-controlled power switches - thyristors.

Кроме того, многоуровневый выпрямитель напряжения может дополнительно содержать дроссели, однофазные двухполупериодные выпрямительные мосты и транзисторы, число которых равно числу фаз источника многофазного переменного напряжения, причем дроссель включен последовательно между началом каждой фазы источника многофазного переменного напряжения и входом однофазной выпрямительной ячейки, к входу однофазной выпрямительной ячейки подключен первый вывод переменного тока однофазного двухполупериодного выпрямительного моста, второй вывод переменного тока которого подключен на нулевую шину однофазной выпрямительной ячейки, а коллектор и эмиттер транзистора включены на плюсовую и минусовую шину однофазного двухполупериодного выпрямительного моста соответственно.In addition, the multi-level voltage rectifier may further comprise inductors, single-phase two-half-wave rectifier bridges and transistors, the number of which is equal to the number of phases of the multiphase AC voltage source, and the inductor is connected in series between the beginning of each phase of the multiphase AC voltage source and the input of the single-phase rectifier cell, to the input of the single-phase rectifier the cell is connected to the first AC output of a single-phase, half-wave rectifier bridge, the second AC water of which is connected to the zero bus of a single-phase rectifier cell, and the collector and emitter of the transistor are connected to the plus and minus bus of a single-phase two-half-wave rectifier bridge, respectively.

Кроме того, многоуровневый выпрямитель напряжения может дополнительно содержать многофазный двухобмоточный трансформатор, первичные обмотки которого подключены к источнику многофазного переменного напряжения, а вторичные обмотки гальванически развязаны между собой, причем начало каждой фазы вторичной обмотки трансформатора подключено к входу своей однофазной выпрямительной ячейки, а конец каждой фазы вторичной обмотки трансформатора соединен с нулевой шиной однофазной выпрямительной ячейки.In addition, the multi-level voltage rectifier may additionally contain a multiphase two-winding transformer, the primary windings of which are connected to a multiphase AC voltage source, and the secondary windings are galvanically isolated from each other, with the beginning of each phase of the secondary winding of the transformer connected to the input of its single-phase rectifier cell, and the end of each phase the secondary winding of the transformer is connected to the zero bus of a single-phase rectifier cell.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

Многоуровневый выпрямитель напряжения, схема которого представлена на Фиг. 1, содержит источник многофазного переменного напряжения 1, однофазные выпрямительные ячейки 2-1÷2-n, число которых равно числу фаз 3-1÷3-n источника многофазного переменного напряжения 1. Каждая из однофазных выпрямительных ячеек 2-1 (2-2÷2-n) состоит из диодов 4-1 (4-2÷4-n), 5-1 (5-2÷5-n). В многоуровневый выпрямитель напряжения введены два конденсатора 6-1 (6-2÷6-n), 7-1 (7-2÷7-n) в каждой однофазной выпрямительной ячейке 2-1 (2-2÷2-n), а фазы 3-1÷3-n источника многофазного переменного напряжения 1 электрически изолированы друг от друга. Каждая фаза 3-1 (3-2÷3-n) источника многофазного переменного напряжения 1 подключена к одной однофазной выпрямительной ячейке 2-1 (2-2÷2-n). Каждая однофазная выпрямительная ячейка 2-1 (2-2÷2-n) содержит два диода 4-1 (4-2÷4-n), 5-1 (5-2÷5-n). Катод первого диода 4-1 (4-2÷4-n) соединен с анодом второго диода 5-1 (5-2÷5-n), это соединение образует вход 8-1 (8-2÷8-n) однофазной выпрямительной ячейки 2-1 (2-2÷2-n). Анод первого диода 4-1 (4-2÷4-n) образует минусовую шину 9-1 (9-2÷9-n) однофазной выпрямительной ячейки 2-1 (2-2÷2-n), а катод второго диода 5-1 (5-2÷5-n) образует плюсовую шину 10-1 (10-2÷10-n) однофазной выпрямительной ячейки 2-1 (2-2÷2-n). Первый конденсатор 6-1 (6-2÷6-n) своим первым выводом соединен с плюсовой шиной 10-1 (10-2÷10-n) однофазной выпрямительной ячейки 2-1 (2-2÷2-n), а своим вторым выводом соединен с первым выводом второго конденсатора 7-1 (7-2÷7-n), второй вывод которого соединен с минусовой шиной 9-1 (9-2÷9-n) однофазной выпрямительной ячейки 2-1 (2-2÷2-n). Начало каждой фазы 3-1÷3-n источника многофазного переменного напряжения 1 подключено к входу 8-1 (8-2÷8-n) своей однофазной выпрямительной ячейки 2-1 (2-2÷2-n), а конец каждой фазы 3-1 (3-2÷3-n) соединен со вторым выводом первого конденсатора 6-1 (6-2÷6-n) и первым выводом второго конденсатора 7-1 (7-2÷7-n), образуя нулевую шину 11-1 (11-2÷11-n) однофазной выпрямительной ячейки 2-1 (2-2÷2-n).A multi-level voltage rectifier, the circuit of which is shown in FIG. 1, contains a multiphase AC voltage source 1, single-phase rectifier cells 2-1 ÷ 2-n, the number of which is equal to the number of phases 3-1 ÷ 3-n of the multiphase AC voltage source 1. Each of the single-phase rectifier cells 2-1 (2-2 ÷ 2-n) consists of diodes 4-1 (4-2 ÷ 4-n), 5-1 (5-2 ÷ 5-n). Two capacitors 6-1 (6-2 ÷ 6-n), 7-1 (7-2 ÷ 7-n) in each single-phase rectifier cell 2-1 (2-2 ÷ 2-n) are introduced into the multi-level voltage rectifier, and phases 3-1 ÷ 3-n of the multiphase alternating voltage source 1 are electrically isolated from each other. Each phase 3-1 (3-2 ÷ 3-n) of the multiphase AC voltage source 1 is connected to one single-phase rectifier cell 2-1 (2-2 ÷ 2-n). Each single-phase rectifier cell 2-1 (2-2 ÷ 2-n) contains two diodes 4-1 (4-2 ÷ 4-n), 5-1 (5-2 ÷ 5-n). The cathode of the first diode 4-1 (4-2 ÷ 4-n) is connected to the anode of the second diode 5-1 (5-2 ÷ 5-n), this connection forms the input 8-1 (8-2 ÷ 8-n) single-phase rectifier cell 2-1 (2-2 ÷ 2-n). The anode of the first diode 4-1 (4-2 ÷ 4-n) forms the negative bus 9-1 (9-2 ÷ 9-n) of the single-phase rectifier cell 2-1 (2-2 ÷ 2-n), and the cathode of the second diode 5-1 (5-2 ÷ 5-n) forms a positive bus 10-1 (10-2 ÷ 10-n) of a single-phase rectifier cell 2-1 (2-2 ÷ 2-n). The first capacitor 6-1 (6-2 ÷ 6-n) is connected by its first output to the positive bus 10-1 (10-2 ÷ 10-n) of the single-phase rectifier cell 2-1 (2-2 ÷ 2-n), and its second output is connected to the first output of the second capacitor 7-1 (7-2 ÷ 7-n), the second output of which is connected to the negative bus 9-1 (9-2 ÷ 9-n) of the single-phase rectifier cell 2-1 (2- 2 ÷ 2-n). The beginning of each phase 3-1 ÷ 3-n of the multiphase AC voltage source 1 is connected to the input 8-1 (8-2 ÷ 8-n) of its single-phase rectifier cell 2-1 (2-2 ÷ 2-n), and the end of each phase 3-1 (3-2 ÷ 3-n) is connected to the second terminal of the first capacitor 6-1 (6-2 ÷ 6-n) and the first terminal of the second capacitor 7-1 (7-2 ÷ 7-n), forming zero bus 11-1 (11-2 ÷ 11-n) of a single-phase rectifier cell 2-1 (2-2 ÷ 2-n).

Многоуровневый выпрямитель напряжения, схема которого представлена на Фиг. 2, содержит однофазные выпрямительные ячейки 2-1÷2-n, плюсовые шины 10-2÷10-n и минусовые шины 9-1÷9-(n-1) которых согласованно последовательно соединены между собой.A multi-level voltage rectifier, the circuit of which is shown in FIG. 2, contains single-phase rectifier cells 2-1 ÷ 2-n, plus buses 10-2 ÷ 10-n and negative buses 9-1 ÷ 9- (n-1) which are coordinated in series with each other.

Многоуровневый выпрямитель напряжения, схема которого представлена на Фиг. 3, реализован так, что каждая однофазная выпрямительная ячейка 2-1÷2-n выполнена на полууправляемых силовых ключах - тиристорах 12-1 (12-2÷12-n), 13-1 (13-2÷13-n).A multi-level voltage rectifier, the circuit of which is shown in FIG. 3, is implemented so that each single-phase rectifier cell 2-1 ÷ 2-n is made on semi-controlled power switches - thyristors 12-1 (12-2 ÷ 12-n), 13-1 (13-2 ÷ 13-n).

Многоуровневый выпрямитель напряжения, схема которого представлена на Фиг. 4, дополнительно содержит дроссели 14-1÷14-n, однофазные двухполупериодные выпрямительные мосты 15-1÷15-n и транзисторы 16-1÷16-n, число которых равно числу фаз 3-1÷3-n источника многофазного переменного напряжения 1. Дроссель 14-1 (14-2÷14-n) включен последовательно между началом каждой фазы 3-1÷3-n источника многофазного переменного напряжения 1 и входом 8-1 (8-2÷8-n) однофазной выпрямительной ячейки 2-1 (2-2÷2-n). К входу 8-1 (8-2÷8-n) однофазной выпрямительной ячейки 2-1 (2-2÷2-n) подключен первый вывод переменного тока однофазного двухполупериодного выпрямительного моста 15-1 (15-2÷15-n), второй вывод переменного тока которого подключен на нулевую шину 11-1 (11-2÷11-n) однофазной выпрямительной ячейки 2-1 (2-2÷2-n). Коллектор и эмиттер транзистора 16-1 (16-2÷16-n) включены на плюсовую и минусовую шины однофазного двухполупериодного выпрямительного моста 15-1 (15-2÷15-n) соответственно.A multi-level voltage rectifier, the circuit of which is shown in FIG. 4, additionally contains reactors 14-1 ÷ 14-n, single-phase two-half-wave rectifier bridges 15-1 ÷ 15-n and transistors 16-1 ÷ 16-n, the number of which is equal to the number of phases 3-1 ÷ 3-n of a multiphase AC voltage source 1. The inductor 14-1 (14-2 ÷ 14-n) is connected in series between the beginning of each phase 3-1 ÷ 3-n of the multiphase AC voltage source 1 and the input 8-1 (8-2 ÷ 8-n) of the single-phase rectifier cell 2-1 (2-2 ÷ 2-n). To the input 8-1 (8-2 ÷ 8-n) of a single-phase rectifier cell 2-1 (2-2 ÷ 2-n) is connected the first AC output of a single-phase two-half-wave rectifier bridge 15-1 (15-2 ÷ 15-n) , the second AC output of which is connected to the neutral bus 11-1 (11-2 ÷ 11-n) of the single-phase rectifier cell 2-1 (2-2 ÷ 2-n). The collector and emitter of transistor 16-1 (16-2 ÷ 16-n) are connected to the plus and minus buses of the single-phase two-half-wave rectifier bridge 15-1 (15-2 ÷ 15-n), respectively.

Многоуровневый выпрямитель напряжения, схема которого представлена на Фиг. 5, дополнительно содержит многофазный двухобмоточный трансформатор 17, первичные обмотки 18-1÷18-n которого подключены к источнику многофазного переменного напряжения 1, а вторичные обмотки 19-1÷19-n гальванически развязаны между собой. Начало каждой фазы вторичной обмотки 19-1 (19-2÷19-n) трансформатора 17 подключено к входу 8-1 (8-2÷8-n) своей однофазной выпрямительной ячейки 2-1 (2-2÷2-n), а конец каждой фазы вторичной обмотки трансформатора 19-1÷19-n соединен с нулевой шиной 11-1 (11-2÷11-n) однофазной выпрямительной ячейки 2-1 (2-2÷2-n).A multi-level voltage rectifier, the circuit of which is shown in FIG. 5 further comprises a multiphase double-winding transformer 17, whose primary windings 18-1 ÷ 18-n are connected to a multiphase AC voltage source 1, and the secondary windings 19-1 ÷ 19-n are galvanically isolated from each other. The beginning of each phase of the secondary winding 19-1 (19-2 ÷ 19-n) of the transformer 17 is connected to the input 8-1 (8-2 ÷ 8-n) of its single-phase rectifier cell 2-1 (2-2 ÷ 2-n) and the end of each phase of the secondary winding of the transformer 19-1 ÷ 19-n is connected to the neutral bus 11-1 (11-2 ÷ 11-n) of the single-phase rectifier cell 2-1 (2-2 ÷ 2-n).

Работа многоуровневого выпрямителя напряжения происходит следующим образом. При наличии напряжения на фазах 3-1÷3-n источника многофазного переменного напряжения 1, изображенных на Фиг. 1, на плюсовой шине 10-1 (10-2÷10-n) и минусовой шине 9-1 (9-2÷9-n) относительно нулевой шины 11-1 (11-2÷11-n) однофазной выпрямительной ячейки 2-1 (2-2÷2-n) формируются положительный и отрицательный уровни напряжения соответственно.The work of a multi-level voltage rectifier is as follows. In the presence of voltage in phases 3-1 ÷ 3-n of the multiphase AC voltage source 1 shown in FIG. 1, on the positive bus 10-1 (10-2 ÷ 10-n) and the negative bus 9-1 (9-2 ÷ 9-n) relative to the zero bus 11-1 (11-2 ÷ 11-n) of the single-phase rectifier cell 2-1 (2-2 ÷ 2-n), positive and negative voltage levels are formed, respectively.

Более подробно рассмотрим работу одной однофазной выпрямительной ячейки 2-1. Пусть на данный момент на начале фазы 3-1 источника многофазного переменного напряжения 1 присутствует более положительный потенциал относительно конца фазы 3-1 источника многофазного переменного напряжения 1. Тогда диод 5-1 находится в открытом состоянии и напряжение фазы 3-1 источника многофазного переменного напряжения 1 приложено к конденсатору 6-1 и нагрузке, подключенной к плюсовой шине 10-1 и нулевой шине 11-1. При этом конденсатор 6-1 заряжается, а нагрузка, подключенная к плюсовой шине 10-1 и нулевой шине 11-1 (на Фиг. нагрузка не показана), потребляет энергию от фазы 3-1 источника многофазного переменного напряжения 1. Нагрузка, подключенная на минусовую шину 9-1 и нулевую шину 11-1 (нагрузка не показана), потребляет энергию от конденсатора 7-1, накопленную на предыдущей полуволне напряжения. При этом для положительной шины 10-1 и нулевой шины 11-1 организован однофазный однополупериодный выпрямитель, в качестве которого выступает диод 5-1. А конденсатор 6-1 играет роль накопителя и фильтра для напряжения, организованного на положительной шине 10-1 и нулевой шине 11-1. При смене полуволны напряжения фазы 3-1 источника многофазного переменного напряжения 1 в тот момент, когда на начале фазы 3-1 источника многофазного переменного напряжения 1 присутствует более отрицательный потенциал относительно конца фазы 3-1 источника многофазного переменного напряжения 1. Тогда диод 4-1 находится в открытом состоянии и напряжение фазы 3-1 источника многофазного переменного напряжения 1 приложено к конденсатору 7-1 и нагрузке, подключенной к минусовой шине 9-1 и нулевой шине 11-1. При этом конденсатор 7-1 заряжается, а нагрузка, подключенная к минусовой шине 9-1 и нулевой шине 11-1, потребляет энергию от фазы 3-1 источника многофазного переменного напряжения 1. При этом для минусовой шины 9-1 и нулевой шины 11-1 организован однофазный однополупериодный выпрямитель, в качестве которого выступает диод 4-1. А конденсатор 7-1 играет роль накопителя и фильтра для уровня напряжения организованного на минусовой шине 9-1 и нулевой шине 11-1. При этом нагрузка, подключенная к плюсовой шине 10-1 и нулевой шине 11-1, потребляет энергию от конденсатора 6-1.Let us consider in more detail the operation of one single-phase rectifier cell 2-1. Let at the moment at the beginning of phase 3-1 of the multiphase AC voltage source 1 there is a more positive potential relative to the end of phase 3-1 of the multiphase AC voltage source 1. Then the diode 5-1 is in the open state and the voltage of phase 3-1 of the multiphase AC voltage source 1 is applied to the capacitor 6-1 and the load connected to the positive bus 10-1 and the zero bus 11-1. In this case, the capacitor 6-1 is charged, and the load connected to the positive bus 10-1 and the zero bus 11-1 (in Fig. The load is not shown) consumes energy from phase 3-1 of the multiphase AC voltage source 1. The load connected to negative bus 9-1 and zero bus 11-1 (load not shown), consumes energy from the capacitor 7-1, accumulated on the previous half-wave voltage. Moreover, for the positive bus 10-1 and the zero bus 11-1, a single-phase half-wave rectifier is organized, which is the diode 5-1. And the capacitor 6-1 plays the role of a drive and a filter for the voltage organized on the positive bus 10-1 and the zero bus 11-1. When you change the half-wave voltage of phase 3-1 of the multiphase AC voltage source 1 at the moment when at the beginning of phase 3-1 of the multiphase AC voltage source 1 there is a more negative potential relative to the end of phase 3-1 of the multiphase AC voltage source 1. Then diode 4-1 is in the open state and the phase 3-1 voltage of the multiphase AC voltage source 1 is applied to the capacitor 7-1 and the load connected to the negative bus 9-1 and the neutral bus 11-1. In this case, the capacitor 7-1 is charged, and the load connected to the negative bus 9-1 and the zero bus 11-1, consumes energy from phase 3-1 of the multiphase AC voltage source 1. Moreover, for the negative bus 9-1 and zero bus 11 -1 organized single-phase one-half-wave rectifier, which acts as a diode 4-1. And the capacitor 7-1 plays the role of a drive and a filter for the voltage level organized on the negative bus 9-1 and the zero bus 11-1. In this case, the load connected to the positive bus 10-1 and the zero bus 11-1 consumes energy from the capacitor 6-1.

Среднее значение напряжения на конденсаторах 6-1, 7-1 и на обоих конденсаторах 6-1 и 7-1 будет находиться в диапазонеThe average voltage across capacitors 6-1, 7-1 and both capacitors 6-1 and 7-1 will be in the range

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

где Uф1 - действующее значение напряжения фазы 3-1 источника многофазного переменного напряжения 1, U6-1 - среднее значение напряжения на конденсаторе 6-1, U7-1 - среднее значение напряжения на конденсаторе 7-1, U(6-1)+(7-1) - среднее значение напряжения на последовательно соединенных конденсаторах 6-1 и 7-1.where U f1 is the actual voltage value of phase 3-1 of the source of multiphase alternating voltage 1, U 6-1 is the average value of the voltage across the capacitor 6-1, U 7-1 is the average value of the voltage across the capacitor 7-1, U (6-1 ) + (7-1) - the average value of the voltage across the series-connected capacitors 6-1 and 7-1.

Уровень среднего значения напряжения на конденсаторах 6-1 (6-2÷6-n) и 7-1 (7-2÷7-n) и на нагрузке будет зависеть от действующего значения напряжения фазы 3-1 (3-2÷3-n) источника многофазного переменного напряжения 1, величины емкости конденсаторов 6-1 (6-2÷6-n) и 7-1 (7-2÷7-n) и мощности, потребляемой нагрузкой.The level of the average voltage value at the capacitors 6-1 (6-2 ÷ 6-n) and 7-1 (7-2 ÷ 7-n) and at the load will depend on the actual value of the voltage of phase 3-1 (3-2 ÷ 3 -n) of a multiphase AC voltage source 1, capacitance values of capacitors 6-1 (6-2 ÷ 6-n) and 7-1 (7-2 ÷ 7-n) and power consumed by the load.

Таким образом, схема многоуровневого выпрямителя напряжения, изображенная на Фиг. 1, позволяет организовать гальванически развязанные источники постоянного напряжения с несколькими уровнями. Данный вариант многоуровнего выпрямителя напряжения может быть использован при питании однофазных инверторов напряжения каскадного преобразователя частоты либо в любой схеме источника питания, где необходимо обеспечение гальванической развязки и получение нескольких уровней напряжения.Thus, the multi-level voltage rectifier circuit shown in FIG. 1, allows you to organize galvanically isolated DC voltage sources with several levels. This version of a multi-level voltage rectifier can be used to power a single-phase voltage inverter of a cascade frequency converter or in any power supply circuit where it is necessary to ensure galvanic isolation and obtain several voltage levels.

Для получения большего числа уровней выпрямленного напряжения однофазные выпрямительные ячейки 2-1÷2-n многоуровневого выпрямителя напряжения, схема которого изображена на Фиг. 2, могут быть соединены согласованно последовательно плюсовыми 10-2÷10-n и минусовыми 9-1÷9-(n-1) шинами между собой.To obtain a greater number of rectified voltage levels, single-phase rectifier cells 2-1 ÷ 2-n of a multi-level voltage rectifier, the circuit of which is shown in FIG. 2, can be connected in series successively with positive 10-2 ÷ 10-n and negative 9-1 ÷ 9- (n-1) buses with each other.

Для регулирования уровней напряжения многоуровневого выпрямителя напряжения, изображенного на Фиг. 3, ниже уровня напряжения однофазного однополупериодного неуправляемого выпрямителя однофазные выпрямительные ячейки 2-1÷2-n выполнены на полууправляемых силовых ключах -тиристорах 12-1 (12-2÷12-n), 13-1 (13-2÷13-n). При этом управление уровнями напряжения возможно осуществлять независимо как для положительного уровня между плюсовой 10-1 (10-2÷10-n) и нулевой шиной 11-1 (11-2÷11-n), так и для отрицательного уровня между минусовой 9-1 (9-2÷9-n) и нулевой шиной 11-1 (11-2÷11-n). Регулирование уровня напряжения вниз относительно уровня напряжения, определяемого однофазным однополупериодным неуправляемым выпрямителем, осуществляется регулированием угла фазового управления открытия тиристоров 12-1 (12-2÷12-n), 13-1 (13-2÷13-n).To regulate the voltage levels of the multi-level voltage rectifier shown in FIG. 3, below the voltage level of a single-phase single-half-wave uncontrolled rectifier, single-phase rectifier cells 2-1 ÷ 2-n are made on semi-controlled power switches - thyristors 12-1 (12-2 ÷ 12-n), 13-1 (13-2 ÷ 13-n ) In this case, voltage levels can be controlled independently both for a positive level between a positive 10-1 (10-2 ÷ 10-n) and a zero bus 11-1 (11-2 ÷ 11-n), and for a negative level between a minus 9 -1 (9-2 ÷ 9-n) and the zero bus 11-1 (11-2 ÷ 11-n). Regulation of the voltage level downward relative to the voltage level determined by a single-phase half-wave uncontrolled rectifier is carried out by adjusting the phase control angle of the opening of thyristors 12-1 (12-2 ÷ 12-n), 13-1 (13-2 ÷ 13-n).

Многоуровневый выпрямитель напряжения, схема которого представлена на Фиг. 4, позволяет регулировать уровень напряжения однофазных выпрямительных ячеек 2-1÷2-п на конденсаторах 6-1 (6-2÷6-n), и 7-1 (7-2÷7-n) выше уровня напряжения, получаемого от однофазного однополупериодного неуправляемого выпрямителя. Такое регулирование возможно благодаря применению дросселей 14-1÷14-n и применению однофазных двухполупериодных выпрямительных мостов 15-1÷15-n и транзисторов 16-1÷16-n, которые организуют режим накопления энергии в дросселях 14-1÷14-n с последующей передачей этой энергии через диоды 5-1÷5-n, 4-1÷4-n на конденсаторы 6-1÷6-n и 7-1÷7-n. Данный процесс аналогичен работе активного выпрямителя напряжения, а именно включением транзистора 16-1 (16-2÷16-n) и закорачиванием фазы 3-1 (3-2÷3-n) источника многофазного переменного напряжения 1 через дроссель 14-1 (14-2÷14-n), однофазный двухполупериодный выпрямительный мост 15-1 (15-2÷15-n) и транзистор 16-1 (16-2÷16-n), работающий в ключевом режиме работы. При этом ток, протекающий через дроссель 14-1 (14-2÷14-n), начинает нарастать по абсолютной величине, в результате чего происходит запасание энергии в дросселе 14-1 (14-2÷14-n). После чего транзистор 16-1 (16-2÷16-n) выключается. Энергия, накопленная в дросселе 14-1 (14-2÷14-n) через диоды 4-1 (4-2÷4-n) или 5-1 (5-2÷5-n), в зависимости от направления тока, протекающего через дроссель, передается на конденсаторы 6-1÷6-n или 7-1÷7-n и на нагрузку, подключенную параллельно этим конденсаторам 6-1÷6-n, 7-1÷7-n. Транзистор 16-1 (16-2÷16-n) включается при положительной полуволне напряжения фазы 3-1 (3-2÷3-n) источника многофазного переменного напряжения 1 для передачи энергии, накопленной в дросселе 14-1 (14-2÷14-n), на конденсатор 6-1 и на нагрузку, подключенную параллельно этому конденсатору 6-1. Транзистор 16-1 (16-2÷16-n) включается при отрицательной полуволне напряжения фазы 3-1 (3-2÷3-n) источника многофазного переменного напряжения 1 для передачи энергии, накопленной в дросселе 14-1 (14-2÷14-n), на конденсатор 7-1 и на нагрузку, подключенную параллельно этому конденсатору 7-1.A multi-level voltage rectifier, the circuit of which is shown in FIG. 4, allows you to adjust the voltage level of single-phase rectifier cells 2-1 ÷ 2-p on capacitors 6-1 (6-2 ÷ 6-n), and 7-1 (7-2 ÷ 7-n) above the voltage level obtained from single-phase half-wave uncontrolled rectifier. Such regulation is possible due to the use of reactors 14-1 ÷ 14-n and the use of single-phase two-half-wave rectifier bridges 15-1 ÷ 15-n and transistors 16-1 ÷ 16-n, which organize the energy storage mode in the reactors 14-1 ÷ 14-n with the subsequent transfer of this energy through diodes 5-1 ÷ 5-n, 4-1 ÷ 4-n to the capacitors 6-1 ÷ 6-n and 7-1 ÷ 7-n. This process is similar to the operation of an active voltage rectifier, namely turning on the transistor 16-1 (16-2 ÷ 16-n) and shorting the phase 3-1 (3-2 ÷ 3-n) of the multiphase AC voltage source 1 through the inductor 14-1 ( 14-2 ÷ 14-n), a single-phase two-half-wave rectifier bridge 15-1 (15-2 ÷ 15-n) and a transistor 16-1 (16-2 ÷ 16-n) operating in the key mode of operation. In this case, the current flowing through the inductor 14-1 (14-2 ÷ 14-n) begins to increase in absolute value, resulting in energy storage in the inductor 14-1 (14-2 ÷ 14-n). Then the transistor 16-1 (16-2 ÷ 16-n) is turned off. The energy stored in the inductor 14-1 (14-2 ÷ 14-n) through the diodes 4-1 (4-2 ÷ 4-n) or 5-1 (5-2 ÷ 5-n), depending on the direction of the current flowing through the inductor is transferred to the capacitors 6-1 ÷ 6-n or 7-1 ÷ 7-n and to the load connected in parallel to these capacitors 6-1 ÷ 6-n, 7-1 ÷ 7-n. The transistor 16-1 (16-2 ÷ 16-n) is turned on when the positive half-wave voltage of phase 3-1 (3-2 ÷ 3-n) of the multiphase AC voltage source 1 is used to transfer energy stored in the inductor 14-1 (14-2 ÷ 14-n), to the capacitor 6-1 and to the load connected in parallel to this capacitor 6-1. The transistor 16-1 (16-2 ÷ 16-n) is turned on when the negative half-wave voltage of phase 3-1 (3-2 ÷ 3-n) of the multiphase alternating voltage source 1 for transmitting energy stored in the inductor 14-1 (14-2 ÷ 14-n), to the capacitor 7-1 and to the load connected in parallel to this capacitor 7-1.

Многоуровневый выпрямитель напряжения, схема которого представлена на Фиг. 5, позволяет согласовать уровни напряжения источника многофазного переменного напряжения 1 с уровнем напряжения на нагрузке с помощью многофазного двухобмоточного трансформатора 17. Данный вариант схемы (Фиг. 5) позволяет получить требуемый уровень напряжения на нагрузке без использования тиристоров 12-1 (12-2÷12-n), 13-1 (13-2÷13-n) и без использования дросселей 14-1÷14-n, однофазных двухполупериодных выпрямительных мостов 15-1÷15-n и транзисторов 16-1÷16-n.A multi-level voltage rectifier, the circuit of which is shown in FIG. 5, allows you to match the voltage levels of the multiphase AC voltage source 1 with the voltage level at the load using a multiphase two-winding transformer 17. This circuit variant (Fig. 5) allows you to obtain the required voltage level at the load without using thyristors 12-1 (12-2 ÷ 12 -n), 13-1 (13-2 ÷ 13-n) and without the use of chokes 14-1 ÷ 14-n, single-phase two-half-wave rectifier bridges 15-1 ÷ 15-n and transistors 16-1 ÷ 16-n.

Таким образом, предлагаемый многоуровневый выпрямитель напряжения позволяет создать схему многоуровневого выпрямителя напряжения без использования силового трансформатора, а также улучшить функциональные возможности, повысить надежность при его работе, снизить вес, габариты и стоимость.Thus, the proposed multi-level voltage rectifier allows you to create a circuit of a multi-level voltage rectifier without the use of a power transformer, as well as improve functionality, increase reliability during its operation, reduce weight, dimensions and cost.

Claims (5)

1. Многоуровневый выпрямитель напряжения, состоящий из источника многофазного переменного напряжения, однофазных выпрямительных ячеек, число которых равно числу фаз источника многофазного переменного напряжения, каждая из однофазных выпрямительных ячеек состоит из диодов, отличающийся тем, что дополнительно введены два конденсатора в каждой однофазной выпрямительной ячейке, а фазы источника многофазного переменного напряжения электрически изолированы друг от друга, при этом каждая фаза источника многофазного переменного напряжения подключена к одной однофазной выпрямительной ячейке, каждая однофазная выпрямительная ячейка содержит два диода, причем катод первого диода соединен с анодом второго диода, это соединение образует вход однофазной выпрямительной ячейки, анод первого диода образует минусовую шину однофазной выпрямительной ячейки, а катод второго диода образует плюсовую шину однофазной выпрямительной ячейки, первый конденсатор своим первым выводом соединен с плюсовой шиной однофазной выпрямительной ячейки, а своим вторым выводом соединен с первым выводом второго конденсатора, второй вывод которого соединен с минусовой шиной однофазной выпрямительной ячейки, начало каждой фазы источника многофазного переменного напряжения подключено к входу своей однофазной выпрямительной ячейки, а конец каждой фазы соединен со вторым выводом первого конденсатора и первым выводом второго конденсатора, образуя нулевую шину однофазной выпрямительной ячейки.1. A multi-level voltage rectifier, consisting of a multiphase AC voltage source, single-phase rectifier cells, the number of which is equal to the number of phases of the multiphase AC voltage source, each of the single-phase rectifier cells consists of diodes, characterized in that two capacitors are additionally introduced in each single-phase rectifier cell, and the phases of the multiphase AC voltage source are electrically isolated from each other, with each phase of the multiphase AC voltage source I am connected to one single-phase rectifier cell, each single-phase rectifier cell contains two diodes, the cathode of the first diode connected to the anode of the second diode, this connection forms the input of the single-phase rectifier cell, the anode of the first diode forms the negative bus of the single-phase rectifier cell, and the cathode of the second diode forms a positive the bus of a single-phase rectifier cell, the first capacitor is connected with the first terminal to the positive bus of the single-phase rectifier cell, and is connected with the first terminal to the first the second capacitor, the second terminal of which is connected to the negative bus of a single-phase rectifier cell, the beginning of each phase of the multiphase AC voltage source is connected to the input of its single-phase rectifier cell, and the end of each phase is connected to the second terminal of the first capacitor and the first terminal of the second capacitor, forming a zero-phase bus rectifier cell. 2. Многоуровневый выпрямитель напряжения по п. 1, отличающийся тем, что однофазные выпрямительные ячейки плюсовыми и минусовыми шинами согласованно последовательно соединены между собой.2. A multi-level voltage rectifier according to claim 1, characterized in that the single-phase rectifier cells with plus and minus buses are coordinated in series with each other. 3. Многоуровневый выпрямитель напряжения по п. 1, отличающийся тем, что каждая однофазная выпрямительная ячейка выполнена на полууправляемых силовых ключах - тиристорах.3. A multi-level voltage rectifier according to claim 1, characterized in that each single-phase rectifier cell is made on semi-controlled power switches - thyristors. 4. Многоуровневый выпрямитель напряжения по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит дроссели, однофазные двухполупериодные выпрямительные мосты и транзисторы, число которых равно числу фаз источника многофазного переменного напряжения, причем дроссель включен последовательно между началом каждой фазы источника многофазного переменного напряжения и входом однофазной выпрямительной ячейки, к входу однофазной выпрямительной ячейки подключен первый вывод переменного тока однофазного двухполупериодного выпрямительного моста, второй вывод переменного тока которого подключен на нулевую шину однофазной выпрямительной ячейки, а коллектор и эмиттер транзистора включены на плюсовую и минусовую шину однофазного двухполупериодного выпрямительного моста соответственно.4. The multi-level voltage rectifier according to claim 1, characterized in that it further comprises inductors, single-phase two-half-wave rectifier bridges and transistors, the number of which is equal to the number of phases of the multiphase AC voltage source, and the inductor is connected in series between the beginning of each phase of the multiphase AC voltage source and the single-phase input rectifier cell, to the input of a single-phase rectifier cell, a first alternating current output of a single-phase half-wave rectifier bridge is connected a, the second AC terminal of which is connected to the zero bus of a single-phase rectifier cell, and the collector and emitter of the transistor are connected to the plus and minus bus of a single-phase half-wave rectifier bridge, respectively. 5. Многоуровневый выпрямитель напряжения по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит многофазный двухобмоточный трансформатор, первичные обмотки которого подключены к источнику многофазного переменного напряжения, а вторичные обмотки гальванически развязаны между собой, причем начало каждой фазы вторичной обмотки трансформатора подключено к входу своей однофазной выпрямительной ячейки, а конец каждой фазы вторичной обмотки трансформатора соединен с нулевой шиной однофазной выпрямительной ячейки.5. The multi-level voltage rectifier according to claim 1, characterized in that it further comprises a multiphase two-winding transformer, the primary windings of which are connected to a multiphase AC voltage source, and the secondary windings are galvanically isolated from each other, and the beginning of each phase of the transformer secondary winding is connected to its single-phase input rectifier cell, and the end of each phase of the secondary winding of the transformer is connected to the zero bus of a single-phase rectifier cell.
RU2017111739A 2017-04-06 2017-04-06 Multilevel voltage rectifier RU2660131C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017111739A RU2660131C1 (en) 2017-04-06 2017-04-06 Multilevel voltage rectifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017111739A RU2660131C1 (en) 2017-04-06 2017-04-06 Multilevel voltage rectifier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2660131C1 true RU2660131C1 (en) 2018-07-05

Family

ID=62816003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017111739A RU2660131C1 (en) 2017-04-06 2017-04-06 Multilevel voltage rectifier

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2660131C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2762401C1 (en) * 2020-12-08 2021-12-21 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" Adjustable voltage rectifier
RU2784926C2 (en) * 2021-05-11 2022-12-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский государственный университет путей сообщения" (ФГБОУ ВО ИрГУПС) Method for distribution, summation, and adjustment of power of electrical energy flows during transformation of three-phase voltage into constant

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63136962A (en) * 1986-11-27 1988-06-09 Toshiba Corp Bypass pair control of control rectification device
RU2387070C1 (en) * 2009-03-10 2010-04-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный технический университет Multi-phase bridge ac/dc converter
CN101867304A (en) * 2010-06-21 2010-10-20 华南理工大学 Secondary side rectification circuit using DC converter of high-frequency three-phase transformer
CN105048827A (en) * 2015-07-01 2015-11-11 国家电网公司 Voltage multiplying rectification circuit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63136962A (en) * 1986-11-27 1988-06-09 Toshiba Corp Bypass pair control of control rectification device
RU2387070C1 (en) * 2009-03-10 2010-04-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный технический университет Multi-phase bridge ac/dc converter
CN101867304A (en) * 2010-06-21 2010-10-20 华南理工大学 Secondary side rectification circuit using DC converter of high-frequency three-phase transformer
CN105048827A (en) * 2015-07-01 2015-11-11 国家电网公司 Voltage multiplying rectification circuit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2762401C1 (en) * 2020-12-08 2021-12-21 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" Adjustable voltage rectifier
RU2784926C2 (en) * 2021-05-11 2022-12-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский государственный университет путей сообщения" (ФГБОУ ВО ИрГУПС) Method for distribution, summation, and adjustment of power of electrical energy flows during transformation of three-phase voltage into constant
RU2793200C1 (en) * 2022-03-10 2023-03-30 Леонид Петрович Гаврилов Four-phase pulse generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11588397B2 (en) Three-level power conversion system and control method
US8824179B2 (en) Soft-switching high voltage power converter
CN113261191B (en) Bidirectional multiport power conversion system and method
EP1494343B1 (en) Frequency converter and drive for electric motor
US10243370B2 (en) System and method for integrating energy storage into modular power converter
US20140049998A1 (en) DC to AC Power Converter
EP3058649B1 (en) Modular thyristor-based rectifier circuits
US11689115B2 (en) Bidirectional AC-DC converter with multilevel power factor correction
WO2020248651A1 (en) Off-line phase split device and inverter system
RU2673250C1 (en) Semiconductor rectifier
CA2853556C (en) Double-rectifier for a multi-phase contactless energy transmission system
US9136776B2 (en) Current supply arrangement for the rectifying three-phase AC current into multi-pulse DC current
RU2668416C1 (en) Three-level frequency converter
JP2023535503A (en) Multi-level bi-directional electrical AC/DC converter
RU2660131C1 (en) Multilevel voltage rectifier
RU2367082C1 (en) Voltage control method and three-phase rectifier
WO2018091065A1 (en) A modular multilevel converter for use in a high voltage traction system
CN108199602B (en) Multi-winding time-sharing power supply forward direct current chopper type single-stage multi-input high-frequency chain inverter
RU203267U1 (en) AC voltage regulator
CN212435577U (en) Power converter apparatus with fault current turn-off capability
Ismail et al. A review of recent HVDC tapping topologies
RU176888U1 (en) SEMICONDUCTOR RECTIFIER
CN111987919A (en) Power converter
SU1001380A1 (en) Ac voltage-to-dc voltage converter
Abbasi et al. A line-frequency transformer-less high frequency medium voltage pv grid connected inverter with extended high voltage gain range