RU2709455C1 - 12-pulse converter - Google Patents

12-pulse converter Download PDF

Info

Publication number
RU2709455C1
RU2709455C1 RU2019104626A RU2019104626A RU2709455C1 RU 2709455 C1 RU2709455 C1 RU 2709455C1 RU 2019104626 A RU2019104626 A RU 2019104626A RU 2019104626 A RU2019104626 A RU 2019104626A RU 2709455 C1 RU2709455 C1 RU 2709455C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transformers
windings
phase
triangle
primary windings
Prior art date
Application number
RU2019104626A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Илья Николаевич Джус
Original Assignee
Илья Николаевич Джус
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 Илья Николаевич Джус filed Critical Илья Николаевич Джус
Priority to RU2019104626A priority Critical patent/RU2709455C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2709455C1 publication Critical patent/RU2709455C1/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
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M7/25—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only arranged for operation in series, e.g. for multiplication of voltage

Abstract

FIELD: electrical equipment.
SUBSTANCE: invention relates to the electrical equipment. Application field: at three-phase voltage substations for supply of electric consumers with direct current. Summary: rectifier includes two transformers, primary windings (2, 3) of which are connected in series by pairs forming triangle. Secondary windings (4, 5) of transformers are connected to gate bridges (6, 7).
EFFECT: suppression of higher harmonics.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для питания мощных электропотребителей постоянным током.The invention relates to the electric power industry and can be used to power powerful electric consumers with direct current.

Известны 12-фазные преобразователи /1/, содержащие мосты, подключенные к вторичным обмоткам двух трехфазных трансформаторов, включенных первичными обмотками последовательно. На стороне постоянного тока вентильные мосты соединяются либо параллельно через уравнительный реактор, либо последовательно. Недостатком этих известных 12-фазных преобразователей является плохая форма сетевого тока.Known 12-phase converters / 1 /, containing bridges connected to the secondary windings of two three-phase transformers, connected by the primary windings in series. On the DC side, the valve bridges are connected either in parallel through a surge reactor or in series. The disadvantage of these known 12-phase converters is the poor form of mains current.

Наиболее близким по схемотехнике является 12-пульсный преобразователь, содержащий два трехфазных моста соединенных входом с вторичными обмотками трансформаторов, соединенных звездой и треугольником, первичные обмотки которых соединены последовательно [2]. Но этот преобразователь, принятый за прототип, - сложен ввиду необходимости наличия дополнительной третичной обмотки у одного трансформатора.The closest in circuitry is a 12-pulse converter containing two three-phase bridges connected by an input to the secondary windings of transformers connected by a star and a triangle, the primary windings of which are connected in series [2]. But this converter, adopted as a prototype, is complicated due to the need for an additional tertiary winding for one transformer.

Технической задачей изобретения является упрощение. Эта задача решается за счет того, что пары последовательно соединенных первичных обмоток трансформаторов соединены треугольником. Дополнительно решению задачи способствует то, к срединам треугольника первичных обмоток присоединен трехфазный фильтр нечетных гармоник. Еще одно дополнение состоит в том, что по две обмотки одного трансформатора разных фаз присоединены к общему для них углу треугольника. На фиг. 1 приведена схема предлагаемого 12-пульсного преобразователя. К шинам трехфазного напряжения 1 подключены первичные обмотки 2 и 3 двух трехфазных трансформаторов, вторичные обмотки которых 4 и 5 присоединены к двум трехфазным мостам 6 и 7. Пунктиром показано подключение к срединам треугольников трехфазного фильтра 8 высших гармоник. На фиг. 2 показан дополнительный вариант соединения первичных обмоток трансформаторов 2, 3, упрощающий внешние связи этих обмоток и требующих меньшего (на 16,6%) количества выводных изоляторов 9. Жирной ломаной линией показана принадлежность (магнитопровод) обмоток 2 и 3 к одному трансформатору. Первичные обмотки трансформаторов 2 и 3 рассчитаны на одинаковые линейные напряжения, равные половине линейного напряжения на шинах 1. Вторичные напряжения трансформаторов 2 и 3 одинаковые по величине, но сдвинуты по фазе на 30° за счет разных групп их соединений. Мосты 5, 6 соединены последовательно или параллельно на стороне постоянного тока или каждый присоединен к одинаковым нагрузкам (например к двигателям механически связанным между собой). Выпрямленные напряжения мостов 5, 6 содержат по шесть пульсаций за период переменного напряжения на шинах 1. В токах вторичных обмоток обоих трансформаторов содержатся первая гармоника и высшие гармоники, имеющие порядки n=12k±1 и n=3k, где k=1, 2, 3… - так называемые каноническими, а также неканонические гармоники с номерами 6к+-1, обусловленные ассиметрией управления. Для компенсации этих гармоник включаются фильтры 8. Высшие гармоники, кратные трем, замыкаются в треугольнике первичных обмоток трансформаторов 1 и 2, так как напряжения тройной частоты в этом треугольнике векторно суммируются и создают циркулирующий ток этой гармоники. То есть нет необходимости в специально введенной для этого третичной обмотке трансформатора. В результате сетевой ток на входе выпрямителя содержит, кроме первой гармоники, высшие гармоники порядка 12k±1, соответствующие 12-фазному преобразованию. Благодаря включению фильтров 8 в средины треугольников не требуется третичная обмотка трансформатора для их присоединения. На фиг. 2 приведен вариант соединения первичных обмоток 1 и 2, при котором сокращаются перемычки между обмотками. Так упрощается схема преобразователя.An object of the invention is to simplify. This problem is solved due to the fact that pairs of series-connected primary windings of transformers are connected by a triangle. Additionally, the solution to the problem is facilitated by the fact that a three-phase odd-harmonic filter is attached to the midpoints of the primary winding triangle. Another addition is that two windings of one transformer of different phases are connected to a common corner of the triangle. In FIG. 1 shows a diagram of the proposed 12-pulse converter. The primary windings 2 and 3 of two three-phase transformers are connected to the three-phase voltage buses 1, the secondary windings of which 4 and 5 are connected to two three-phase bridges 6 and 7. The dashed line shows the connection to the midpoints of the triangles of the three-phase filter 8 of higher harmonics. In FIG. 2 shows an additional variant of connecting the primary windings of transformers 2, 3, simplifying the external connections of these windings and requiring a smaller (by 16.6%) number of output insulators 9. The bold broken line shows the accessory (magnetic core) of windings 2 and 3 to one transformer. The primary windings of transformers 2 and 3 are designed for the same line voltage equal to half the line voltage on the buses 1. The secondary voltage of transformers 2 and 3 are the same in magnitude, but phase shifted by 30 ° due to different groups of their connections. Bridges 5, 6 are connected in series or in parallel on the DC side or each is connected to the same loads (for example, to motors mechanically connected to each other). The rectified voltages of the bridges 5, 6 contain six ripples per period of the alternating voltage on the buses 1. In the currents of the secondary windings of both transformers there are the first harmonic and higher harmonics having orders n = 12k ± 1 and n = 3k, where k = 1, 2, 3 ... - the so-called canonical, as well as non-canonical harmonics with numbers 6k + -1, due to the asymmetry of control. Filters 8 are turned on to compensate for these harmonics. Higher harmonics that are multiples of three are closed in the triangle of the primary windings of transformers 1 and 2, since the triple frequency voltages in this triangle are vectorized and create a circulating current of this harmonic. That is, there is no need for a specially introduced for this tertiary winding of the transformer. As a result, the mains current at the input of the rectifier contains, in addition to the first harmonic, higher harmonics of the order of 12k ± 1, corresponding to a 12-phase conversion. Due to the inclusion of filters 8 in the midpoints of the triangles, a tertiary winding of the transformer is not required for their connection. In FIG. 2 shows a variant of connecting the primary windings 1 and 2, in which the jumpers between the windings are reduced. This simplifies the converter circuit.

Источники информацииSources of information

1. Авторское свидетельство СССР №114549.1. USSR copyright certificate No. 114549.

2. Патент РФ на изобретение №2104610.2. RF patent for the invention No. 2104610.

3. Патент РФ на изобретение №2011282.3. RF patent for the invention No. 20111282.

Claims (3)

1. 12-пульсный преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий два трехфазных моста, соединенных входом с вторичными обмотками трансформаторов, соединенных звездой и треугольником, первичные обмотки которых соединены последовательно, отличающийся тем, что пары последовательно соединенных первичных обмоток трансформаторов соединены треугольником.1. A 12-pulse AC to DC converter containing two three-phase bridges connected by an input to the secondary windings of transformers connected by a star and a triangle, the primary windings of which are connected in series, characterized in that the pairs of series-connected primary windings of the transformers are connected by a triangle. 2. 12-пульсный преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что к срединам треугольника первичных обмоток, которые образованы соединением выводов разных трансформаторов и не подключаемые к сети, присоединен трехфазный фильтр нечетных гармоник.2. The 12-pulse converter according to claim 1, characterized in that a three-phase odd-harmonic filter is connected to the midpoints of the triangle of the primary windings, which are formed by connecting the terminals of different transformers and are not connected to the network. 3. 12-пульсный преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что две обмотки разных фаз одного трансформатора соединены вместе и предназначены для присоединения к одной фазе сети, а две обмотки разных фаз другого трансформатора также соединены вместе и предназначены для присоединения к другой фазе сети. 3. The 12-pulse converter according to claim 1, characterized in that two windings of different phases of one transformer are connected together and are designed to connect to one phase of the network, and two windings of different phases of another transformer are also connected together and are designed to connect to another phase of the network .
RU2019104626A 2019-02-19 2019-02-19 12-pulse converter RU2709455C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019104626A RU2709455C1 (en) 2019-02-19 2019-02-19 12-pulse converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019104626A RU2709455C1 (en) 2019-02-19 2019-02-19 12-pulse converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2709455C1 true RU2709455C1 (en) 2019-12-18

Family

ID=69007039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019104626A RU2709455C1 (en) 2019-02-19 2019-02-19 12-pulse converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2709455C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU114549A1 (en) * 1958-01-17 1958-11-30 А.В. Поссе Twelve-phase bridge drive
US5781428A (en) * 1997-03-03 1998-07-14 Paice; Derek A. Transformer for 12-pulse series connection of converters
US6861936B2 (en) * 2001-03-27 2005-03-01 Baldor Electric Company Autotransformer-based system and method of current harmonics reduction in a circuit
RU144830U1 (en) * 2014-04-25 2014-09-10 Евгений Николаевич Коптяев TWELVE RECTIFIER

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU114549A1 (en) * 1958-01-17 1958-11-30 А.В. Поссе Twelve-phase bridge drive
US5781428A (en) * 1997-03-03 1998-07-14 Paice; Derek A. Transformer for 12-pulse series connection of converters
US6861936B2 (en) * 2001-03-27 2005-03-01 Baldor Electric Company Autotransformer-based system and method of current harmonics reduction in a circuit
RU144830U1 (en) * 2014-04-25 2014-09-10 Евгений Николаевич Коптяев TWELVE RECTIFIER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2320551B1 (en) Thirty-six pulse power transformer and power converter incorporating same
CN104685771A (en) Power conversion device
WO2002089285A1 (en) 18-pulse rectification system using a wye-connected autotransformer
JP4973306B2 (en) Parallel 24 pulse rectifier circuit
Abdollahi A simple harmonic reduction method in 20-pulse AC–DC converter
CN112820513A (en) Inductor assembly
Abdollahi et al. Pulse tripling circuit and twelve pulse rectifier combination for sinusoidal input current
Abdollahi Multi-phase shifting autotransformer based rectifier
JP2008178180A (en) Rectifier circuit
RU2365019C1 (en) Current phase-to-phase distributor
JPH08251920A (en) High voltage-high capacity dc power supply
RU2709455C1 (en) 12-pulse converter
Chivite-Zabalza et al. A passive 36-pulse AC–DC converter with inherent load balancing using combined harmonic voltage and current injection
JPH09135570A (en) Multiple rectifier
RU2379818C1 (en) Device for interphase current distribution
Singh et al. Power quality improvements in isolated twelve-pulse AC-DC converters using delta/double-polygon transformer
Surana et al. A fault-tolerant 24-Sided voltage space vector structure for open-end winding induction motor drive
RU2552377C2 (en) Voltage balancer in three-phase network
US10720854B2 (en) 72-pulse AC-DC converter for power quality improvement
JP3696855B2 (en) Rectifier
JP2000232786A (en) Twelve-pulse power-converting device
Malek et al. An 18-pulse uncontrolled star rectifier for input line current harmonic reduction
SU1112508A1 (en) Twenty-four-phase a.c.d.c. converter
Iwaszkiewicz et al. 18-pulse rectifier in arrangement with coupled three-phase reactor
JP2020022300A (en) Six-phase ac generator, three-phase/six-phase conversion transformer, and dc power supply system