RU2732851C2 - Adjustable boosting voltage rectifier - Google Patents

Adjustable boosting voltage rectifier Download PDF

Info

Publication number
RU2732851C2
RU2732851C2 RU2019108477A RU2019108477A RU2732851C2 RU 2732851 C2 RU2732851 C2 RU 2732851C2 RU 2019108477 A RU2019108477 A RU 2019108477A RU 2019108477 A RU2019108477 A RU 2019108477A RU 2732851 C2 RU2732851 C2 RU 2732851C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
rectifier
voltage rectifier
diodes
multiphase
Prior art date
Application number
RU2019108477A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2019108477A3 (en
RU2019108477A (en
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 RU2019108477A priority Critical patent/RU2732851C2/en
Publication of RU2019108477A3 publication Critical patent/RU2019108477A3/ru
Publication of RU2019108477A publication Critical patent/RU2019108477A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2732851C2 publication Critical patent/RU2732851C2/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

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: present invention relates to electrical engineering and power electronics, in particular to static step-up electric converters of AC voltage to DC voltage, and can also be used in a two-link frequency converter with an intermediate DC link. Technical results are achieved by the fact that the circuit of the adjustable voltage boosting rectifier includes an additional two-wave voltage rectifier and a transistor, which organize the energy accumulation process in throttles with subsequent output of this energy to the output of the adjustable step-up DC converter and to charge capacitance of capacitor installed at the output of regulated boost converter. If it is necessary to obtain three voltage levels at the output of the voltage rectifier, the latter may be equipped with an additional capacitor with the possibility of supplying the circuit from the supply mains made with a blind-earthed neutral.
EFFECT: technical results of the proposed invention are reduced number of semiconductor elements of the power circuit, high efficiency, improved functional capabilities, simple control system, high reliability during operation, reduced weight and dimensions of the voltage rectifying unit.
2 cl, 5 dwg

Description

Предложение относится к области электротехники и силовой электроники, в частности, к статическим повышающим электрическим преобразователям переменного напряжения в постоянное напряжение, а так же может быть использовано в составе двухзвенного преобразователя частоты с промежуточным звеном постоянного тока.The proposal relates to the field of electrical engineering and power electronics, in particular, to static step-up electrical converters of alternating voltage to direct voltage, and can also be used as part of a two-link frequency converter with an intermediate DC link.

Известен выпрямитель напряжения (патент №50, класс 21 с, 04.04.1923, заявленное свидетельство 76582, Устройство для выпрямления многофазного тока, А.Н. Ларионов), содержащий шесть диодов собранных по трехфазной мостовой схеме (схема Ларионова). Достоинством такого выпрямителя является простота конструкции, минимум полупроводниковых приборов с естественной коммутацией, а так же высокая степень надежности. Недостатком известного устройства является отсутствие возможности регулирования напряжения в звене постоянного тока средствами самого выпрямителя напряжения.Known voltage rectifier (patent No. 50, class 21 s, 04/04/1923, claimed certificate 76582, Device for rectifying multiphase current, A. N. Larionov), containing six diodes assembled in a three-phase bridge circuit (Larionov's circuit). The advantage of such a rectifier is its simplicity of design, a minimum of semiconductor devices with natural switching, as well as a high degree of reliability. The disadvantage of the known device is the inability to regulate the voltage in the DC link by means of the voltage rectifier itself.

Известна схема трехфазного управляемого двухполупериодного выпрямителя напряжения (патент US 4797802, Multiple phase rectifier with active filter for removing noise in triggering signals and digital phase shift compensator for phase shifting signal passed through, класс H02M 1/084, дата выдачи 10.01.1989 г.) содержащего шесть полууправляемых полупроводниковых элементов - тиристоров включенных по схеме Ларионова. Достоинством известной конструкции является возможность регулирования напряжения в звене постоянного тока вниз относительно напряжения определяемого схемой неуправляемого выпрямителя напряжения. Недостатком известной конструкции является возможность регулирования напряжения звена постоянного тока только вниз относительно напряжения определяемого схемой неуправляемого выпрямителя напряжения, а также искажения формы напряжения питающей сети. К недостаткам известного выпрямителя также можно отнести генерацию выпрямителем в питающую сеть коммутационных помех вызванных работой тиристоров.A known circuit of a three-phase controlled full-wave voltage rectifier (US patent 4797802, Multiple phase rectifier with active filter for removing noise in triggering signals and digital phase shift compensator for phase shifting signal passed through, class H02M 1/084, issue date 01/10/1989) containing six semi-controlled semiconductor elements - thyristors connected according to the Larionov circuit. An advantage of the known design is the ability to regulate the voltage in the DC link downward relative to the voltage determined by the uncontrolled voltage rectifier circuit. The disadvantage of the known design is the ability to regulate the DC link voltage only downward relative to the voltage determined by the uncontrolled rectifier circuit, as well as distortion of the voltage waveform of the supply network. The disadvantages of the known rectifier can also be attributed to the generation of the rectifier in the supply network of switching noise caused by the operation of thyristors.

Известна схема активного выпрямителя напряжения (патент US 20120300519 (А1), класс Н02М 7/217, 29.11.2012, Multi-phase active rectifier, авторы James Н. Clemmons, Nicholas Wlaznik) содержащая дроссели включенные между источником переменного напряжения и входными выводами выпрямителя напряжения и конденсатор подключенный на выход выпрямителя напряжения. Причем выпрямитель напряжения выполнен на шести транзисторах, каждому из которых антипараллельно подключен диод и собранных по схеме Ларионова. Достоинством известной схемы является возможность регулирования напряжения звена постоянного тока вверх относительно напряжения определяемого схемой неуправляемого выпрямителя напряжения. К достоинствам известной схемы также следует отнести возможность рекуперации энергии со стороны постоянного тока в питающую сеть, а также потребление из сети практически синусоидального тока и отсутствие искажении напряжения питающей сети. Недостатком же такого выпрямителя являются наличие габаритных дросселей установленных на входе выпрямителя, а также наличие большого количества полупроводниковых элементов и сложная система управления таким выпрямителем напряжения.A known circuit of an active voltage rectifier (US patent 20120300519 (A1), class Н02М 7/217, 11/29/2012, Multi-phase active rectifier, authors James N. Clemmons, Nicholas Wlaznik) contains chokes connected between the AC voltage source and the input terminals of the voltage rectifier and a capacitor connected to the output of the voltage rectifier. Moreover, the voltage rectifier is made on six transistors, each of which is connected antiparallel to a diode and assembled according to the Larionov scheme. The advantage of the known circuit is the ability to regulate the DC link voltage upward relative to the voltage determined by the uncontrolled rectifier circuit. The advantages of the known circuit should also include the possibility of energy recovery from the DC side to the supply network, as well as the consumption of almost sinusoidal current from the network and the absence of voltage distortion of the supply network. The disadvantage of such a rectifier is the presence of dimensional chokes installed at the input of the rectifier, as well as the presence of a large number of semiconductor elements and a complex control system for such a voltage rectifier.

Известна схема активного выпрямителя напряжения (патент RU 2540110 (С2), класс Н02М 5/42, 23.04.2013, Обратимый преобразователь частоты, авторы Гельвер А.А., Гельвер Ф.А., Хомяк В.А., Калинин И.М., Лазаревский Н.А.) содержащая дроссели, включенные между источником переменного напряжения и входными выводами выпрямителя напряжения и двухуровневый инвертор напряжения и конденсатор подключенные на выход выпрямителя напряжения. Причем выпрямитель напряжения выполнен на шести одинаковых полупроводниковых цепочках собранных по схеме Ларионова. Каждая из полупроводниковых цепочек содержит транзистор и последовательно встречно включенный тиристор, причем параллельно каждому из этих элементов включен антипараллельный диод. Достоинством такой схемы является возможность регулирования напряжения звена постоянного тока как вверх, так и вниз относительно напряжения определяемого схемой неуправляемого выпрямителя напряжения. К недостаткам известной схемы относится наличие большого количества полупроводниковых элементов схемы, причем половина, из которых является управляемыми а, следовательно, более сложная аппаратная часть системы управления и более сложные алгоритмы управления таким выпрямителем напряжения (преобразователем частоты).A known circuit of an active voltage rectifier (patent RU 2540110 (C2), class Н02М 5/42, 04/23/2013, Reversible frequency converter, authors Gelver A.A., Gelver F.A., Khomyak V.A., Kalinin I.M. ., Lazarevsky N.A.) containing chokes connected between the AC voltage source and the input terminals of the voltage rectifier and a two-level voltage inverter and a capacitor connected to the output of the voltage rectifier. Moreover, the voltage rectifier is made on six identical semiconductor chains assembled according to the Larionov scheme. Each of the semiconductor circuits contains a transistor and a series-oppositely connected thyristor, and an antiparallel diode is connected in parallel to each of these elements. The advantage of such a circuit is the ability to regulate the DC link voltage both up and down relative to the voltage determined by the uncontrolled voltage rectifier circuit. The disadvantages of the known circuit include the presence of a large number of semiconductor circuit elements, half of which are controllable and, therefore, a more complex hardware part of the control system and more complex control algorithms for such a voltage rectifier (frequency converter).

Наиболее близким по технической сущности является схема повышающего выпрямителя напряжения (патент FR 2921211 (А1), класс Н02М 7/217, 20.03.2009, Systeme de redressement actif ameliore a correction du facteur de puissance, автор Baker Donal) содержащая входной фильтр из трех конденсаторов соединенных звездой и подключенных к сетевым выводам питающей сети содержащей нулевой провод и трех дросселей установленных последовательно между фазными выводами питающей сети и входами выпрямителя напряжения. Выпрямитель напряжения собран на восемнадцати диодах, трех транзисторах и двух конденсаторах звена постоянного тока соединенных последовательно общая точка, которых подключена к нулевому выводу питающей сети. Достоинством такого повышающего выпрямителя напряжения является получение двух уровней напряжения звена постоянного тока и наличие всего трех полностью управляемых силовых ключей - транзисторов и как следствие более простая система управления. Недостатком прототипа является необходимость наличия нулевого вывода питающей сети, большое число диодов, большие потери энергии вследствие большого числа одновременно работающих полупроводниковых ключей (диодов и транзисторов).The closest in technical essence is a step-up voltage rectifier circuit (patent FR 2921211 (A1), class Н02М 7/217, 03/20/2009, Systeme de redressement actif ameliore a correction du facteur de puissance, by Baker Donal) containing an input filter of three capacitors connected by a star and connected to the mains terminals of the supply network containing a neutral wire and three chokes installed in series between the phase terminals of the supply network and the inputs of the voltage rectifier. The voltage rectifier is assembled on eighteen diodes, three transistors and two DC link capacitors connected in series with a common point, which is connected to the zero terminal of the supply network. The advantage of such a step-up voltage rectifier is to obtain two voltage levels of the DC link and the presence of only three fully controlled power switches - transistors and, as a consequence, a simpler control system. The disadvantage of the prototype is the need for a zero output of the supply network, a large number of diodes, large energy losses due to a large number of simultaneously operating semiconductor switches (diodes and transistors).

Задачей предлагаемого изобретения является реализация регулируемого повышающего выпрямителя напряжения с использованием меньшего количества полупроводниковых элементов, а также повышение КПД такого выпрямителя за счет сокращения числа полупроводниковых элементов обтекаемых током в каждый момент времени. К достоинствам предложенного регулируемого повышающего выпрямителя напряжения относится использование всего одного полностью управляемого полупроводникового элемента - транзистора и как следствие упрощается как аппаратная, так и программная часть системы управления. Отличительной особенностью предложения является простота схемной реализации при сохранении тех же функциональных возможностей присущих множеству существующих схем регулируемых повышающих выпрямителей напряжения.The objective of the present invention is to implement an adjustable step-up voltage rectifier using a smaller number of semiconductor elements, as well as to increase the efficiency of such a rectifier by reducing the number of semiconductor elements streamlined with current at each moment of time. The advantages of the proposed adjustable step-up voltage rectifier include the use of only one fully controllable semiconductor element - a transistor, and as a result, both the hardware and software parts of the control system are simplified. A distinctive feature of the proposal is the simplicity of the circuit implementation while maintaining the same functionality inherent in many existing circuits of adjustable step-up voltage rectifiers.

Решение поставленной задачи позволит сократить до минимума количество полностью управляемых полупроводниковых элементов схемы - одного транзистора, повысить КПД выпрямителя напряжения, уменьшить количество драйверов и значительно упростить систему управления. Предложенная схема регулируемого повышающего выпрямителя напряжения позволит сократить тепловыделения в силовых элементах предложенного выпрямителя напряжения, за счет сокращения числа одновременно работающих диодов и всего одного транзистора. Регулируемый повышающий выпрямитель напряжения также позволяет увеличить надежность, эффективность и улучшить эксплуатационные характеристики. При необходимости получения трех уровней напряжения в звене постоянного тока регулируемый повышающий выпрямитель напряжения может быть дополнительно снабжен конденсатором, а так же необходимо предусмотреть его питание от питающей сети, содержащей рабочий нулевой провод.The solution to this problem will allow to reduce to a minimum the number of fully controllable semiconductor circuit elements - one transistor, increase the efficiency of the voltage rectifier, reduce the number of drivers and significantly simplify the control system. The proposed scheme of an adjustable step-up voltage rectifier will reduce heat generation in the power elements of the proposed voltage rectifier, by reducing the number of simultaneously operating diodes and only one transistor. The adjustable step-up rectifier also improves reliability, efficiency and performance. If it is necessary to obtain three voltage levels in the DC link, an adjustable step-up voltage rectifier can be additionally equipped with a capacitor, and it is also necessary to provide for its power supply from the mains containing a working neutral wire.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в регулируемом повышающем выпрямителе напряжения, состоящем из источника многофазного переменного напряжения, системы управления, дросселей, число которых равно числу фаз источника многофазного переменного напряжения, выпрямителя напряжения собранного на диодах, транзистора и конденсатора, дроссели включены между выводами источника многофазного переменного напряжения и входом выпрямителя напряжения а часть диодов выпрямителя напряжения, количество которых равно числу фаз источника многофазного переменного напряжения соединены между собой катодами и подключены к положительной обкладке конденсатора и плюсовому выводу регулируемого повышающего выпрямителя напряжения, а другая часть диодов, количество которых также равно числу фаз источника многофазного переменного напряжения соединены между собой анодами и подключены минусовому выводу регулируемого повышающего выпрямителя напряжения, предусмотрены следующие отличия: анод каждого диода из группы диодов, катоды которых соединены между собой соединен с катодом своего диода из группы диодов, аноды которых соединены между собой и соединен каждый со своим входом выпрямителя напряжения образуя многофазный двухполупериодный выпрямитель напряжения, отрицательная обкладка конденсатора соединена с минусовым выводом регулируемого повышающего выпрямителя напряжения, причем регулируемый повышающий выпрямитель напряжения дополнительно содержит датчик напряжения и еще один точно такой же дополнительный многофазный двухполупериодный выпрямитель напряжения, причем входы дополнительного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения соединены с одноименными входами основного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения, а к плюсовому выводу дополнительного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения подключен коллектор транзистора, эмиттер которого подключен к минусовому выводу дополнительного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения, датчик напряжения своими измерительными входами подключен к фазам источника многофазного переменного напряжения, а информационные выходы датчика напряжения подключены к системе управления.The problem is solved due to the fact that in an adjustable step-up voltage rectifier, consisting of a multiphase alternating voltage source, a control system, chokes, the number of which is equal to the number of phases of a polyphase alternating voltage source, a voltage rectifier collected on diodes, a transistor and a capacitor, chokes are connected between the source terminals of the multiphase AC voltage and the input of the voltage rectifier and a part of the diodes of the voltage rectifier, the number of which is equal to the number of phases of the multiphase AC voltage source, are interconnected by cathodes and connected to the positive plate of the capacitor and the positive terminal of the adjustable step-up voltage rectifier, and the other part of the diodes, the number of which is also equal phases of the multiphase alternating voltage source are interconnected by anodes and connected to the negative terminal of an adjustable step-up voltage rectifier, the following differences are provided: the anode of each diode from the group a group of diodes, the cathodes of which are connected to each other, is connected to the cathode of its diode from a group of diodes, the anodes of which are connected to each other and each connected to its own input of the voltage rectifier, forming a multiphase full-wave voltage rectifier, the negative plate of the capacitor is connected to the negative terminal of an adjustable step-up voltage rectifier, and adjustable the step-up voltage rectifier additionally contains a voltage sensor and another exactly the same additional multiphase full-wave voltage rectifier, and the inputs of the additional multiphase full-wave voltage rectifier are connected to the same inputs of the main multiphase full-wave voltage rectifier, and to the positive terminal of the additional multi-phase two-half-wave full-wave voltage collector which is connected to the negative terminal of an additional polyphase full-wave voltage rectifier, voltage sensor It is connected to the phases of the multiphase alternating voltage source with its measuring inputs, and the information outputs of the voltage sensor are connected to the control system.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в регулируемом повышающем выпрямителе напряжения, состоящем из источника многофазного переменного напряжения который содержит рабочий нулевой вывод, системы управления, дросселей, число которых равно числу фаз источника многофазного переменного напряжения, выпрямителя напряжения собранного на диодах, транзистора и двух конденсаторов, дроссели включены между фазными выводами источника многофазного переменного напряжения и входом выпрямителя напряжения, причем часть диодов выпрямителя напряжения, количество которых равно числу фаз источника многофазного переменного напряжения соединены между собой катодами и подключены к положительной обкладке первого конденсатора и плюсовому выводу регулируемого повышающего выпрямителя напряжения, а другая часть диодов, количество которых также равно числу фаз источника многофазного переменного напряжения соединены между собой анодами и подключены к отрицательной обкладке второго конденсатора и минусовому выводу регулируемого повышающего выпрямителя напряжения, отрицательная обкладка первого конденсатора соединена с положительной обкладкой второго конденсатора и с нулевым выводом источника многофазного переменного напряжения и выходной нулевой точкой регулируемого повышающего выпрямителя напряжения, предусмотрены следующие отличия: анод каждого диода из группы диодов, катоды которых соединены между собой соединен с катодом своего диода из группы диодов, аноды которых соединены между собой и соединен каждый со своим входом выпрямителя напряжения образуя многофазный двухполупериодный выпрямитель напряжения, причем регулируемый повышающий выпрямитель напряжения дополнительно содержит датчик напряжения и еще один точно такой же дополнительный многофазный двухполупериодный выпрямитель напряжения, причем входы дополнительного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения соединены с одноименными входами основного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения, а к плюсовому выводу дополнительного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения подключен коллектор транзистора, эмиттер которого подключен к минусовому выводу дополнительного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения, датчик напряжения своими измерительными входами подключен к фазам и нулевому выводу источника многофазного переменного напряжения, а информационные выходы датчика напряжения подключены к системе управления.The problem is solved due to the fact that in an adjustable step-up voltage rectifier consisting of a multiphase AC voltage source that contains a working zero terminal, a control system, chokes, the number of which is equal to the number of phases of a multiphase AC voltage source, a voltage rectifier assembled on diodes, a transistor and two capacitors , the chokes are connected between the phase terminals of the multiphase AC voltage source and the input of the voltage rectifier, and part of the voltage rectifier diodes, the number of which is equal to the number of phases of the multiphase AC voltage source, are interconnected by cathodes and connected to the positive plate of the first capacitor and the positive terminal of an adjustable step-up voltage rectifier, and another part of the diodes, the number of which is also equal to the number of phases of the multiphase alternating voltage source, are interconnected by anodes and connected to the negative plate of the second capacitor and the negative to the output of an adjustable step-up voltage rectifier, the negative plate of the first capacitor is connected to the positive plate of the second capacitor and to the zero terminal of the multiphase AC voltage source and the output zero point of the adjustable step-up voltage rectifier, the following differences are provided: the anode of each diode from the group of diodes, the cathodes of which are connected to each other with the cathode of its diode from a group of diodes, the anodes of which are connected to each other and each connected to its own input of the voltage rectifier, forming a polyphase full-wave voltage rectifier, and the adjustable step-up voltage rectifier additionally contains a voltage sensor and another exactly the same additional polyphase full-wave voltage rectifier, and the inputs an additional polyphase full-wave voltage rectifier are connected to the same inputs of the main polyphase full-wave voltage rectifier, and to the positive the output of the additional polyphase full-wave voltage rectifier is connected to the collector of the transistor, the emitter of which is connected to the negative output of the additional polyphase full-wave voltage rectifier, the voltage sensor with its measuring inputs is connected to the phases and the zero output of the multiphase alternating voltage source, and the information outputs of the voltage sensor are connected to the control system.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The essence of the invention is illustrated by drawings.

На Фиг. 1 - представлена схема многофазного регулируемого двухуровнего повышающего выпрямителя напряжения, на Фиг. 2 - представлена схема многофазного регулируемого трехуровнего повышающего выпрямителя напряжения, на Фиг. 3 - представлена схема двухзвенного двухуровнего преобразователя частоты построенного на основе многофазного регулируемого повышающего выпрямителя напряжения, на Фиг. 4 - представлена схема трехуровнего преобразователя частоты построенного на основе многофазного регулируемого повышающего выпрямителя напряжения с трехуровневым инвертором напряжения с отсекающими диодами, на Фиг. 5 - представлена схема трехуровнего преобразователя частоты построенного на основе многофазного регулируемого повышающего выпрямителя напряжения с мостовым Т-образным трехуровневым инвертором напряжения.FIG. 1 is a schematic diagram of a multiphase adjustable two-level step-up voltage rectifier; FIG. 2 is a diagram of a multiphase adjustable three-level step-up voltage rectifier; FIG. 3 is a diagram of a two-link two-level frequency converter built on the basis of a multiphase adjustable step-up voltage rectifier; FIG. 4 is a diagram of a three-level frequency converter built on the basis of a multiphase adjustable step-up voltage rectifier with a three-level voltage inverter with cut-off diodes; FIG. 5 is a diagram of a three-level frequency converter built on the basis of a multiphase adjustable step-up voltage rectifier with a bridge T-shaped three-level voltage inverter.

Регулируемый повышающий выпрямитель напряжения, схема которого представлена на Фиг. 1, содержит источник многофазного переменного напряжения 1, систему управления 2, дроссели 3-1÷3-n, число которых равно числу фаз источника многофазного переменного напряжения 1, выпрямитель напряжения 4 собранный на диодах 5-1÷5-(2⋅n), транзистор 6 и конденсатор 7. Дроссели 3-1÷3-n включены между выводами источника многофазного переменного напряжения 1 и входом выпрямителя напряжения 4. Часть диодов 5-1÷5-n выпрямителя напряжения 4, количество которых равно числу фаз источника многофазного переменного напряжения 1 соединены между собой катодами и подключены к положительной обкладке конденсатора 7 и плюсовому выводу 8 регулируемого повышающего выпрямителя напряжения. Другая часть диодов 5-(n+1)÷5-(2⋅n), количество которых также равно числу фаз источника многофазного переменного напряжения 1, соединены между собой анодами и подключены к минусовому выводу 9 регулируемого повышающего выпрямителя напряжения. Анод каждого диода 5-1 (5-2÷5-n) из группы диодов 5-1÷5-n, катоды которых соединены между собой, соединен с катодом своего диода 5-(n+1)(5-(n+2)÷5-(2⋅n)) из группы диодов 5-(n+1)÷5-(2⋅n), аноды которых соединены между собой, и соединен каждый со своим входом выпрямителя напряжения 4 образуя многофазный двухполупериодный выпрямитель напряжения 4. Отрицательная обкладка конденсатора 7 соединена с минусовым выводом 9 регулируемого повышающего выпрямителя напряжения. Регулируемый повышающий выпрямитель напряжения дополнительно содержит датчик напряжения 10 и еще один точно такой же дополнительный многофазный двухполупериодный выпрямитель напряжения 11. Входы дополнительного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения 11 соединены с одноименными входами основного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения 4. К плюсовому выводу 12 дополнительного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения 11 подключен коллектор транзистора 6, эмиттер которого подключен к минусовому выводу 13 дополнительного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения 11. Датчик напряжения 10 своими измерительными входами подключен к фазам источника многофазного переменного напряжения 1, а информационные выходы датчика напряжения 10 подключены к системе управления 2.An adjustable step-up voltage rectifier schematically shown in FIG. 1, contains a multiphase alternating voltage source 1, a control system 2, chokes 3-1 ÷ 3-n, the number of which is equal to the number of phases of a multiphase alternating voltage source 1, a voltage rectifier 4 assembled on diodes 5-1 ÷ 5- (2⋅n) , transistor 6 and capacitor 7. Chokes 3-1 ÷ 3-n are connected between the terminals of the multiphase AC voltage source 1 and the input of the voltage rectifier 4. Part of the diodes 5-1 ÷ 5-n of the voltage rectifier 4, the number of which is equal to the number of phases of the multiphase AC source voltages 1 are interconnected by cathodes and connected to the positive plate of the capacitor 7 and the positive terminal 8 of an adjustable step-up voltage rectifier. Another part of the diodes 5- (n + 1) ÷ 5- (2⋅n), the number of which is also equal to the number of phases of the multiphase alternating voltage source 1, are interconnected by anodes and connected to the negative terminal 9 of an adjustable step-up voltage rectifier. The anode of each diode 5-1 (5-2 ÷ 5-n) from the group of diodes 5-1 ÷ 5-n, the cathodes of which are connected to each other, is connected to the cathode of its diode 5- (n + 1) (5- (n + 2) ÷ 5- (2⋅n)) from the group of diodes 5- (n + 1) ÷ 5- (2⋅n), the anodes of which are connected to each other, and each is connected to its own input of the voltage rectifier 4 forming a polyphase full-wave voltage rectifier 4. The negative plate of the capacitor 7 is connected to the negative terminal 9 of the adjustable step-up voltage rectifier. The adjustable step-up voltage rectifier additionally contains a voltage sensor 10 and another exactly the same additional multi-phase full-wave voltage rectifier 11. The inputs of an additional multi-phase full-wave voltage rectifier 11 are connected to the same inputs of the main multi-phase full-wave voltage rectifier 4. To the positive terminal 12 of an additional multi-phase full-wave voltage rectifier 11 the collector of the transistor 6 is connected, the emitter of which is connected to the negative terminal 13 of the additional multiphase full-wave voltage rectifier 11. The voltage sensor 10 with its measuring inputs is connected to the phases of the multiphase alternating voltage source 1, and the information outputs of the voltage sensor 10 are connected to the control system 2.

Регулируемый повышающий выпрямитель напряжения, схема которого представлена на Фиг. 2, содержит источник многофазного переменного напряжения 1 который содержит рабочий нулевой вывод, систему управления 2, дроссели 3-1÷3-n, число которых равно числу фаз источника многофазного переменного напряжения 1, выпрямитель напряжения 4 собранный на диодах 5-1÷5-(2⋅n), транзистор 6 и два конденсатора 7, 14. Дроссели 3-1÷3-n включены между фазными выводами источника многофазного переменного напряжения 1 и входом выпрямителя напряжения 4. Часть диодов 5-1÷5-n выпрямителя напряжения 4, количество которых равно числу фаз источника многофазного переменного напряжения 1 соединены между собой катодами и подключены к положительной обкладке первого конденсатора 7 и плюсовому выводу 8 регулируемого повышающего выпрямителя напряжения. Другая часть диодов 5-(n+1)÷5-(2⋅n) количество которых также равно числу фаз источника многофазного переменного напряжения 1 соединены между собой анодами и подключены отрицательной обкладке второго конденсатора 14 и минусовому выводу 9 регулируемого повышающего выпрямителя напряжения. Отрицательная обкладка первого конденсатора 7 соединена с положительной обкладкой второго конденсатора 14 и с нулевым выводом источника многофазного переменного напряжения 1 и выходной нулевой точкой 15 регулируемого повышающего выпрямителя напряжения. Анод каждого диода 5-1 (5-2÷5-n) из группы диодов 5-1÷5-n, катоды которых соединены между собой соединен с катодом своего диода 5-(n+1)(5-(n+2)÷5-(2⋅n)) из группы диодов 5-(n+1)÷5-(2⋅n), аноды которых соединены между собой и соединен каждый со своим входом выпрямителя напряжения 4 образуя многофазный двухполупериодный выпрямитель напряжения 4. Регулируемый повышающий выпрямитель напряжения дополнительно содержит датчик напряжения 10 и еще один точно такой же дополнительный многофазный двухполупериодный выпрямитель напряжения 11. Входы дополнительного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения 11 соединены с одноименными входами основного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения 4. К плюсовому выводу 12 дополнительного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения 11 подключен коллектор транзистора 6, эмиттер которого подключен к минусовому выводу 13 дополнительного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения 11. Датчик напряжения 10 своими измерительными входами подключен к фазам и нулевому выводу источника многофазного переменного напряжения 1, а информационные выходы датчика напряжения 10 подключены к системе управления 2.An adjustable step-up voltage rectifier schematically shown in FIG. 2, contains a multiphase alternating voltage source 1, which contains a working zero output, a control system 2, chokes 3-1 ÷ 3-n, the number of which is equal to the number of phases of a multiphase alternating voltage source 1, a voltage rectifier 4 assembled on diodes 5-1 ÷ 5- (2⋅n), transistor 6 and two capacitors 7, 14. Chokes 3-1 ÷ 3-n are connected between the phase terminals of the polyphase alternating voltage source 1 and the input of the voltage rectifier 4. Part of the diodes 5-1 ÷ 5-n of the voltage rectifier 4 , the number of which is equal to the number of phases of the multiphase alternating voltage source 1 are interconnected by cathodes and connected to the positive plate of the first capacitor 7 and the positive terminal 8 of an adjustable step-up voltage rectifier. Another part of the diodes 5- (n + 1) ÷ 5- (2⋅n), the number of which is also equal to the number of phases of the multiphase alternating voltage source 1, are interconnected by anodes and connected to the negative plate of the second capacitor 14 and the negative terminal 9 of an adjustable step-up voltage rectifier. The negative plate of the first capacitor 7 is connected to the positive plate of the second capacitor 14 and to the zero terminal of the polyphase alternating voltage source 1 and the output zero point 15 of the adjustable step-up voltage rectifier. The anode of each diode 5-1 (5-2 ÷ 5-n) from the group of diodes 5-1 ÷ 5-n, the cathodes of which are connected to each other, is connected to the cathode of its diode 5- (n + 1) (5- (n + 2 ) ÷ 5- (2⋅n)) from the group of diodes 5- (n + 1) ÷ 5- (2⋅n), the anodes of which are connected to each other and each connected to its own input of the voltage rectifier 4, forming a polyphase full-wave voltage rectifier 4. The adjustable step-up voltage rectifier additionally contains a voltage sensor 10 and another exactly the same additional multi-phase full-wave voltage rectifier 11. The inputs of an additional multi-phase full-wave voltage rectifier 11 are connected to the same inputs of the main multi-phase full-wave voltage rectifier 4. To the positive terminal 12 of an additional multi-phase full-wave voltage rectifier 11 the collector of the transistor 6 is connected, the emitter of which is connected to the negative terminal 13 of the additional multiphase full-wave voltage rectifier 11. The voltage sensor 10 is the measuring inputs are connected to the phases and the zero terminal of the multiphase alternating voltage source 1, and the information outputs of the voltage sensor 10 are connected to the control system 2.

Работа регулируемого повышающего выпрямителя напряжения происходит следующим образом.The operation of an adjustable step-up voltage rectifier is as follows.

При наличии напряжения на фазах источника многофазного переменного напряжения 1 регулируемого повышающего выпрямителя напряжения изображенного на Фиг. 1 между плюсовым 8 и минусовым 9 выводами регулируемого повышающего выпрямителя напряжения образуется напряжение определяемое уровнем неуправляемого выпрямителя напряжения 4 за минусом падения напряжения на дросселях 3-1÷3-n. При этом конденсатор 7 осуществляет сглаживание пульсации выпрямленного напряжения, выполняя роль фильтра. При необходимости повышения напряжения на выходе регулируемого повышающего выпрямителя напряжения система управления 2 выполняет управление транзистором 6 подключенного к выводам 12, 13 дополнительного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения 11 по закону широтно-импульсной модуляции (ШИМ). При этом транзистор 6 работает исключительно в ключевом режиме работы. При включении транзистора 6 происходит нарастание тока протекающего через дроссели 3-1÷3-n при этом они накапливают энергию, а напряжение на дросселях определяется согласно закону

Figure 00000001
где L - индуктивность дросселя, iL - ток протекающий через дроссель. При отключении транзистора 6 энергия, накопленная в дросселях 3-1÷3-n передается через выпрямитель напряжения 4 на заряд конденсатора 7 и на нагрузку, подключенную к плюсовому 8 и минусовому 9 выводам регулируемого повышающего выпрямителя напряжения. При этом напряжение на выходе регулируемого повышающего выпрямителя напряжения определяется уровнем напряжения источника многофазного переменного напряжения 1 и падением напряжения на дросселях,
Figure 00000002
а так же коэффициентом схемы выпрямителя напряжения 4. Дополнительный многофазный двухполупериодный выпрямитель напряжения 11 организует выпрямление зарядного тока дросселей 3-1÷3-n для коммутации его однонаправленным ключом - транзистором 6. Следует отметить, что дополнительный многофазный двухполупериодный выпрямитель напряжения 11 и транзистор 6 должны конструктивно быть расположены как можно ближе к дросселям 3-1÷3-n для исключения возникновения коммутационных перенапряжений на транзисторе 6 вызванных его коммутацией. Изменяя величину скважности (отношения времени включенного состояния транзистора к периоду модуляции) работы транзистора при фиксированной частоте ШИМ можно осуществлять регулирование напряжения на дросселях, а соответственно осуществлять регулирование напряжения между плюсовым 8 и минусовым 9 выводами повышающего выпрямителя напряжения. Дроссели 3-1÷3-n кроме функции накопителя энергии осуществляют сглаживание тока потребляемого регулируемым повышающим выпрямителем напряжения из сети.In the presence of voltage on the phases of the multiphase alternating voltage source 1 of the adjustable step-up voltage rectifier shown in FIG. 1 between the positive 8 and negative 9 terminals of the regulated step-up voltage rectifier, a voltage is generated determined by the level of the uncontrolled voltage rectifier 4 minus the voltage drop across the chokes 3-1 ÷ 3-n. In this case, the capacitor 7 smooths the ripple of the rectified voltage, acting as a filter. If it is necessary to increase the voltage at the output of the adjustable step-up voltage rectifier, the control system 2 controls the transistor 6 connected to the terminals 12, 13 of the additional multiphase full-wave voltage rectifier 11 according to the law of pulse-width modulation (PWM). In this case, the transistor 6 operates exclusively in the key operating mode. When the transistor 6 is turned on, the current flowing through the chokes 3-1 ÷ 3-n increases, while they accumulate energy, and the voltage across the chokes is determined according to the law
Figure 00000001
where L is the inductance of the choke, i L is the current flowing through the choke. When the transistor 6 is turned off, the energy accumulated in the chokes 3-1 ÷ 3-n is transmitted through the voltage rectifier 4 to the charge of the capacitor 7 and to the load connected to the positive 8 and negative 9 terminals of the adjustable step-up voltage rectifier. In this case, the voltage at the output of an adjustable step-up voltage rectifier is determined by the voltage level of the multiphase alternating voltage source 1 and the voltage drop across the chokes,
Figure 00000002
as well as the ratio of the voltage rectifier circuit 4. An additional multi-phase full-wave voltage rectifier 11 organizes the rectification of the charging current of the chokes 3-1 ÷ 3-n for switching it with a unidirectional switch - transistor 6. It should be noted that an additional multi-phase full-wave voltage rectifier 11 and transistor 6 must structurally to be located as close as possible to the chokes 3-1 ÷ 3-n to exclude the occurrence of switching overvoltages on the transistor 6 caused by its switching. By changing the value of the duty cycle (the ratio of the time of the on-state of the transistor to the modulation period) of the operation of the transistor at a fixed PWM frequency, it is possible to regulate the voltage across the chokes, and, accordingly, to regulate the voltage between the plus 8 and minus 9 terminals of the step-up voltage rectifier. Chokes 3-1 ÷ 3-n, in addition to the energy storage function, smooth the current consumed by the adjustable step-up rectifier voltage from the network.

На Фиг. 3 представлен вариант схемы двухзвенного двухуровнего преобразователя частоты построенного на основе многофазного регулируемого повышающего выпрямителя напряжения на выход, которого подключен трехфазный двухуровневый инвертор напряжения 16. Следует отметить, что инвертор напряжения 16 может быть выполнен с любым количеством выходных фаз. Такое схемное решение позволяет регулировать напряжение питания инвертора напряжения 16 для получения требуемого уровня напряжения на выходе двухзвенного преобразователя частоты.FIG. 3 shows a variant of the circuit of a two-level two-level frequency converter built on the basis of a multiphase adjustable step-up voltage rectifier to the output, which is connected to a three-phase two-level voltage inverter 16. It should be noted that the voltage inverter 16 can be made with any number of output phases. This circuit design allows you to adjust the supply voltage of the voltage inverter 16 to obtain the required voltage level at the output of the two-link frequency converter.

Предложенная схема (Фиг. 1, Фиг. 3) отличается простой структурой силовой части и содержит всего лишь один полностью управляемый полупроводниковый элемент - транзистор 6. Достоинством схемы является высокая надежность и высокий КПД за счет снижения количества полупроводниковых элементов работающих в каждый момент времени, а так же значительно упрощается система управления.The proposed circuit (Fig. 1, Fig. 3) differs in a simple structure of the power section and contains only one fully controllable semiconductor element - transistor 6. The advantage of the circuit is high reliability and high efficiency due to a decrease in the number of semiconductor elements operating at each moment of time, and the control system is also greatly simplified.

На Фиг. 2 изображен вариант схемы регулируемого повышающего выпрямителя постоянного напряжения позволяющего получать три уровня напряжения на своем выходе.FIG. 2 shows a variant of the circuit of an adjustable step-up rectifier of constant voltage, which allows obtaining three voltage levels at its output.

Работа регулируемого повышающего выпрямителя напряжения изображенного на Фиг. 2 происходит следующим образом. При наличии напряжения на фазах источника многофазного переменного напряжения 1 повышающего выпрямителя напряжения изображенного на Фиг. 2 между плюсовым 8 и нулевым 15 выходными выводами, а так же между минусовым 9 и нулевым 15 выходными выводами регулируемого повышающего выпрямителя напряжения образуются напряжения определяемые уровнями напряжений однополупериодных многофазных выпрямителей собранных на диодах 5-1÷5-n и 5-(n+1)÷5-(2⋅n) выпрямителя напряжения 4 соответственно. При этом выпрямитель, собранный на диодах 5-1÷5-n образует катодную группу выпрямления, а выпрямитель, собранный на диодах 5-(n+1)÷5-(2⋅n) образует анодную группу выпрямления выходных напряжении между выводами плюсовым 8 и нулевым 15 и между минусовым 9 и нулевым 15 выводами регулируемого повышающего выпрямителя напряжения соответственно. При этом конденсаторы 7, 14 осуществляют сглаживание пульсации выпрямленного напряжения, выполняя роль фильтров.The operation of the variable step-up voltage rectifier shown in FIG. 2 happens as follows. In the presence of voltage on the phases of the multiphase alternating voltage source 1, the step-up voltage rectifier shown in FIG. 2 between the positive 8 and zero 15 output terminals, as well as between the negative 9 and zero 15 output terminals of the adjustable step-up voltage rectifier, voltages are formed determined by the voltage levels of half-wave polyphase rectifiers assembled on diodes 5-1 ÷ 5-n and 5- (n + 1 ) ÷ 5- (2⋅n) voltage rectifier 4, respectively. In this case, the rectifier assembled on diodes 5-1 ÷ 5-n forms a cathode rectifying group, and the rectifier assembled on diodes 5- (n + 1) ÷ 5- (2⋅n) forms an anode rectifying group for the output voltage between the positive terminals 8 and zero 15 and between the negative 9 and zero 15 terminals of the adjustable step-up voltage rectifier, respectively. In this case, the capacitors 7, 14 smooth out the ripple of the rectified voltage, acting as filters.

При необходимости повышения напряжения на выходах регулируемого повышающего выпрямителя напряжения система управления 2 выполняет управление транзистором 6 по закону широтно-импульсной модуляции (ШИМ). При этом транзистор 6 работает исключительно в ключевом режиме работы. При включении транзистора 6 происходит нарастание тока протекающего через дроссели 3-1÷3-n при этом дроссели 3-1÷3-n накапливают энергию, а напряжение на дросселях определяется согласно

Figure 00000003
где L - индуктивность дросселя, iL - ток протекающий через дроссель. При отключении транзистора 6 энергия, накопленная в дросселях 3-1÷3-n передается через выпрямитель напряжения 4 на заряд конденсаторов 7, 14 и на нагрузку, подключенную к плюсовому 8, нулевому 15 и минусовому 9 выводам регулируемого повышающего выпрямителя напряжения. При этом напряжение на выходе регулируемого повышающего выпрямителя напряжения определяется уровнем напряжения источника многофазного переменного напряжения 1 и падением напряжения на дросселях,
Figure 00000004
а так же коэффициентом схемы выпрямителя напряжения 4. Изменяя величину скважности (отношения времени включенного состояния транзистора к периоду модуляции) работы транзистора 6 при фиксированной частоте ШИМ можно осуществлять регулирование напряжения на дросселях 3-1÷3-n, а соответственно осуществлять регулирование напряжения между плюсовым 8 и нулевым 15 выводами, а также напряжения между минусовым 9 и нулевым 15 выводами регулируемого повышающего выпрямителя напряжения.If it is necessary to increase the voltage at the outputs of the adjustable step-up voltage rectifier, the control system 2 controls the transistor 6 according to the law of pulse-width modulation (PWM). In this case, the transistor 6 operates exclusively in the key operating mode. When the transistor 6 is turned on, the current flowing through the chokes 3-1 ÷ 3-n increases, while the chokes 3-1 ÷ 3-n accumulate energy, and the voltage across the chokes is determined according to
Figure 00000003
where L is the inductance of the choke, i L is the current flowing through the choke. When the transistor 6 is turned off, the energy accumulated in the chokes 3-1 ÷ 3-n is transmitted through the voltage rectifier 4 to the charge of the capacitors 7, 14 and to the load connected to the positive 8, zero 15 and negative 9 terminals of the adjustable step-up voltage rectifier. In this case, the voltage at the output of an adjustable step-up voltage rectifier is determined by the voltage level of the multiphase alternating voltage source 1 and the voltage drop across the chokes,
Figure 00000004
as well as by the coefficient of the voltage rectifier circuit 4. By changing the duty cycle (the ratio of the time of the on-state of the transistor to the modulation period) of the operation of the transistor 6 at a fixed PWM frequency, it is possible to regulate the voltage across the chokes 3-1 ÷ 3-n, and, accordingly, to regulate the voltage between positive 8 and zero 15 terminals, as well as the voltage between negative 9 and zero 15 terminals of an adjustable step-up voltage rectifier.

На Фиг. 4 представлен вариант схемы двухзвенного трехуровнего преобразователя частоты построенного на основе многофазного регулируемого повышающего выпрямителя напряжения на выход, которого подключен трехфазный трехуровневый инвертор напряжения 17 выполненный по схеме трехуровнего инвертора напряжения с отсекающими диодами. На Фиг. 5 представлен вариант схемы двухзвенного трехуровнего преобразователя частоты построенного на основе многофазного регулируемого повышающего выпрямителя напряжения на выход, которого подключен трехфазный трехуровневый инвертор напряжения 18 выполненный по мостовой схеме с Т-образным трехуровневым инвертором напряжения. Следует отметить, что инверторы напряжения 17 и 18 могут быть выполнены с любым количеством выходных фаз. Такое схемное решение позволяет регулировать напряжение питания инверторов напряжения 17 и 18 для получения требуемого уровня напряжения на выходе двухзвенного преобразователя частоты. Предложенная схема (Фиг. 2, Фиг. 4, Фиг. 5) отличается простой структурой силовой части и содержит один полностью управляемый полупроводниковый элемент - транзистор 6. При этом предложенная схема позволяет получать три уровня напряжения на выходе регулируемого повышающего выпрямителя напряжения. Достоинством схемы является высокая надежность и высокий КПД за счет снижения количества полупроводниковых элементов работающих в каждый момент времени, а так же значительно упрощается система управления.FIG. 4 shows a variant of the circuit of a two-link three-level frequency converter built on the basis of a multiphase adjustable step-up voltage rectifier to the output, which is connected to a three-phase three-level voltage inverter 17 made according to the scheme of a three-level voltage inverter with cut-off diodes. FIG. 5 shows a variant of the circuit of a two-link three-level frequency converter built on the basis of a multiphase adjustable step-up voltage rectifier to the output, which is connected to a three-phase three-level voltage inverter 18 made in a bridge circuit with a T-shaped three-level voltage inverter. It should be noted that the voltage inverters 17 and 18 can be made with any number of output phases. This circuit design allows you to regulate the supply voltage of the voltage inverters 17 and 18 to obtain the required voltage level at the output of the two-link frequency converter. The proposed circuit (Fig. 2, Fig. 4, Fig. 5) is characterized by a simple structure of the power section and contains one fully controllable semiconductor element - transistor 6. The proposed circuit allows obtaining three voltage levels at the output of an adjustable step-up voltage rectifier. The advantage of the circuit is high reliability and high efficiency due to a decrease in the number of semiconductor elements operating at any time, and the control system is also greatly simplified.

Таким образом, предлагаемый регулируемый повышающий выпрямитель напряжения позволяет уменьшить число полупроводниковых элементов силовой схемы, повысить КПД, улучшить функциональные возможности, упростить систему управления, повысить надежность при его работе, снизить вес, габарит и стоимость регулируемого повышающего выпрямителя напряжения. Кроме того один из вариантов предложенного регулируемого повышающего выпрямителя напряжения с двумя конденсаторами и питании от сети содержащей рабочий нулевой провод позволяет создать схему регулируемого повышающего трехуровнего выпрямителя напряжения без использования согласующего трансформатора и может быть использована в составе многоуровневых двухзвенных преобразователей частоты для питания инверторов напряжения.Thus, the proposed adjustable step-up voltage rectifier can reduce the number of semiconductor elements of the power circuit, increase efficiency, improve functionality, simplify the control system, increase its reliability, reduce the weight, size and cost of the adjustable step-up voltage rectifier. In addition, one of the variants of the proposed adjustable step-up voltage rectifier with two capacitors and power supply from a network containing a working neutral wire allows you to create a circuit of an adjustable step-up three-level voltage rectifier without using a matching transformer and can be used as part of multi-level two-tier frequency converters to supply voltage inverters.

Claims (2)

1. Регулируемый повышающий выпрямитель напряжения, состоящий из источника многофазного переменного напряжения, системы управления, дросселей, число которых равно числу фаз источника многофазного переменного напряжения, выпрямителя напряжения собранного на диодах, транзистора и конденсатора, дроссели включены между выводами источника многофазного переменного напряжения и входом выпрямителя напряжения, причем часть диодов выпрямителя напряжения, количество которых равно числу фаз источника многофазного переменного напряжения соединены между собой катодами и подключены к положительной обкладке конденсатора и плюсовому выводу регулируемого повышающего выпрямителя напряжения, а другая часть диодов, количество которых также равно числу фаз источника многофазного переменного напряжения соединены между собой анодами и подключены минусовому выводу регулируемого повышающего выпрямителя напряжения, отличающийся тем, что анод каждого диода из группы диодов, катоды которых соединены между собой соединен с катодом своего диода из группы диодов, аноды которых соединены между собой и соединен каждый со своим входом выпрямителя напряжения образуя многофазный двухполупериодный выпрямитель напряжения, отрицательная обкладка конденсатора соединена с минусовым выводом регулируемого повышающего выпрямителя напряжения, причем регулируемый повышающий выпрямитель напряжения дополнительно содержит датчик напряжения и еще один точно такой же дополнительный многофазный двухполупериодный выпрямитель напряжения, причем входы дополнительного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения соединены с одноименными входами основного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения, а к плюсовому выводу дополнительного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения подключен коллектор транзистора, эмиттер которого подключен к минусовому выводу дополнительного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения, датчик напряжения своими измерительными входами подключен к фазам источника многофазного переменного напряжения, а информационные выходы датчика напряжения подключены к системе управления.1. An adjustable step-up voltage rectifier, consisting of a multiphase AC voltage source, a control system, chokes, the number of which is equal to the number of phases of a polyphase AC voltage source, a voltage rectifier collected on diodes, a transistor and a capacitor, chokes are connected between the terminals of the multiphase AC voltage source and the rectifier input voltage, and part of the voltage rectifier diodes, the number of which is equal to the number of phases of the multiphase alternating voltage source, are interconnected by cathodes and connected to the positive plate of the capacitor and the positive terminal of the adjustable step-up voltage rectifier, and the other part of the diodes, the number of which is also equal to the number of phases of the polyphase alternating voltage source are connected to each other by anodes and connected to the negative terminal of an adjustable step-up voltage rectifier, characterized in that the anode of each diode from the group of diodes, the cathodes of which are interconnected soy dyno with the cathode of its diode from a group of diodes, the anodes of which are connected to each other and each connected to its input of the voltage rectifier, forming a multiphase full-wave voltage rectifier, the negative plate of the capacitor is connected to the negative terminal of the adjustable step-up voltage rectifier, and the adjustable step-up voltage rectifier additionally contains a voltage sensor and another exactly the same additional multi-phase full-wave voltage rectifier, and the inputs of the additional multi-phase full-wave voltage rectifier are connected to the same inputs of the main multi-phase two-full-wave voltage rectifier, and to the positive terminal of the additional multi-phase full-wave voltage rectifier connected to the collector of the additional multi-phase full-wave voltage rectifier the collector of the transistor is connected to the emitter rectifier, the voltage sensor is connected to the phases by its measuring inputs source of polyphase alternating voltage, and information outputs of the voltage sensor are connected to the control system. 2. Регулируемый повышающий выпрямитель напряжения, состоящий из источника многофазного переменного напряжения, который содержит рабочий нулевой вывод, системы управления дросселей, число которых равно числу фаз источника многофазного переменного напряжения, выпрямителя напряжения, собранного на диодах, транзистора и двух конденсаторов, дроссели включены между фазными выводами источника многофазного переменного напряжения и входом выпрямителя напряжения, причем часть диодов выпрямителя напряжения, количество которых равно числу фаз источника многофазного переменного напряжения, соединены между собой катодами и подключены к положительной обкладке первого конденсатора и плюсовому выводу регулируемого повышающего выпрямителя напряжения, а другая часть диодов, количество которых также равно числу фаз источника многофазного переменного напряжения, соединены между собой анодами и подключены к отрицательной обкладке второго конденсатора и минусовому выводу регулируемого повышающего выпрямителя напряжения, отрицательная обкладка первого конденсатора соединена с положительной обкладкой второго конденсатора и с нулевым выводом источника многофазного переменного напряжения и выходной нулевой точкой регулируемого повышающего выпрямителя напряжения, отличающийся тем, что анод каждого диода из группы диодов, катоды которых соединены между собой, соединен с катодом своего диода из группы диодов, аноды которых соединены между собой, и соединен каждый со своим входом выпрямителя напряжения, образуя многофазный двухполупериодный выпрямитель напряжения, причем регулируемый повышающий выпрямитель напряжения дополнительно содержит датчик напряжения и еще один точно такой же дополнительный многофазный двухполупериодный выпрямитель напряжения, причем входы дополнительного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения соединены с одноименными входами основного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения, а к плюсовому выводу дополнительного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения подключен коллектор транзистора, эмиттер которого подключен к минусовому выводу дополнительного многофазного двухполупериодного выпрямителя напряжения, датчик напряжения своими измерительными входами подключен к фазам и нулевому выводу источника многофазного переменного напряжения, а информационные выходы датчика напряжения подключены к системе управления.2. An adjustable step-up voltage rectifier, consisting of a multiphase AC voltage source, which contains a working zero output, a control system for chokes, the number of which is equal to the number of phases of a polyphase AC voltage source, a voltage rectifier assembled on diodes, a transistor and two capacitors, chokes are connected between phase the terminals of the multiphase AC voltage source and the input of the voltage rectifier, and part of the voltage rectifier diodes, the number of which is equal to the number of phases of the multiphase AC voltage source, are interconnected by cathodes and connected to the positive plate of the first capacitor and the positive terminal of the adjustable step-up voltage rectifier, and the other part of the diodes, the number of which is also equal to the number of phases of the multiphase alternating voltage source, are interconnected by anodes and connected to the negative plate of the second capacitor and the negative terminal of an adjustable step-up rectifier voltage, the negative plate of the first capacitor is connected to the positive plate of the second capacitor and to the zero terminal of the multiphase alternating voltage source and the output zero point of the adjustable step-up voltage rectifier, characterized in that the anode of each diode from the group of diodes, the cathodes of which are connected to each other, is connected to the cathode of its diode from a group of diodes, the anodes of which are connected to each other, and each is connected to its own input of the voltage rectifier, forming a polyphase full-wave voltage rectifier, and the adjustable step-up voltage rectifier additionally contains a voltage sensor and one more exactly the same additional polyphase full-wave voltage rectifier, and the inputs of an additional a polyphase full-wave voltage rectifier are connected to the inputs of the same name of the main polyphase full-wave voltage rectifier, and to the positive terminal of an additional multi-phase full-wave The transistor collector is connected to the voltage rectifier, the emitter of which is connected to the negative terminal of the additional polyphase full-wave voltage rectifier, the voltage sensor is connected to the phases and the zero terminal of the multiphase alternating voltage source with its measuring inputs, and the information outputs of the voltage sensor are connected to the control system.
RU2019108477A 2019-03-22 2019-03-22 Adjustable boosting voltage rectifier RU2732851C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019108477A RU2732851C2 (en) 2019-03-22 2019-03-22 Adjustable boosting voltage rectifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019108477A RU2732851C2 (en) 2019-03-22 2019-03-22 Adjustable boosting voltage rectifier

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019108477A3 RU2019108477A3 (en) 2020-09-22
RU2019108477A RU2019108477A (en) 2020-09-22
RU2732851C2 true RU2732851C2 (en) 2020-09-23

Family

ID=72912836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019108477A RU2732851C2 (en) 2019-03-22 2019-03-22 Adjustable boosting voltage rectifier

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2732851C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2751546C1 (en) * 2020-10-16 2021-07-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» Adjustable voltage rectifier (options)
RU2766558C1 (en) * 2021-06-04 2022-03-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» Three-phase ac-to-dc converter with increased power factor
RU212925U1 (en) * 2022-03-31 2022-08-12 Общество с ограниченной ответственностью "Юпитер" Bidirectional voltage converter

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2367082C1 (en) * 2008-01-29 2009-09-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС (ИрИИТ) Voltage control method and three-phase rectifier
FR2921211B1 (en) * 2007-09-13 2010-12-10 Hamilton Sundstrand Corp IMPROVED ACTIVE RECTIFIER SYSTEM WITH POWER FACTOR CORRECTION.
EP2528221A2 (en) * 2011-05-26 2012-11-28 Hamilton Sundstrand Corporation Multi-phase active rectifier
RU163740U1 (en) * 2016-02-25 2016-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Центральный научно-исследовательский испытательный институт инженерных войск" Министерства обороны Российской Федерации MULTI-PHASE RECTIFIER WITH CORRECTION OF POWER COEFFICIENT
RU2636390C1 (en) * 2016-10-18 2017-11-23 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" Frequency converter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2921211B1 (en) * 2007-09-13 2010-12-10 Hamilton Sundstrand Corp IMPROVED ACTIVE RECTIFIER SYSTEM WITH POWER FACTOR CORRECTION.
RU2367082C1 (en) * 2008-01-29 2009-09-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС (ИрИИТ) Voltage control method and three-phase rectifier
EP2528221A2 (en) * 2011-05-26 2012-11-28 Hamilton Sundstrand Corporation Multi-phase active rectifier
RU163740U1 (en) * 2016-02-25 2016-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Центральный научно-исследовательский испытательный институт инженерных войск" Министерства обороны Российской Федерации MULTI-PHASE RECTIFIER WITH CORRECTION OF POWER COEFFICIENT
RU2636390C1 (en) * 2016-10-18 2017-11-23 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" Frequency converter

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2751546C1 (en) * 2020-10-16 2021-07-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» Adjustable voltage rectifier (options)
RU2766558C1 (en) * 2021-06-04 2022-03-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» Three-phase ac-to-dc converter with increased power factor
RU2798862C1 (en) * 2022-03-25 2023-06-28 Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Космические системы мониторинга, информационно-управляющие и электромеханические комплексы" имени А.Г. Иосифьяна" АО "Корпорация "ВНИИЭМ" Storage-type direct voltage boost converter
RU212925U1 (en) * 2022-03-31 2022-08-12 Общество с ограниченной ответственностью "Юпитер" Bidirectional voltage converter

Also Published As

Publication number Publication date
RU2019108477A3 (en) 2020-09-22
RU2019108477A (en) 2020-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10926649B2 (en) Method to reduce losses in a high voltage DC link converter
JP5575235B2 (en) Power converter
US9673732B2 (en) Power converter circuit
US9735666B2 (en) Power conversion device
WO2012001828A1 (en) Dc-dc power conversion apparatus
US11652408B2 (en) Power converter used in a renewable energy device such as a photo-voltaic device or a wind energy device
JP6569839B1 (en) Power converter
US20140049998A1 (en) DC to AC Power Converter
US11011990B2 (en) Power converter
US11177741B2 (en) AC-AC converter circuit
US9680376B2 (en) Power conversion electronics having conversion and inverter circuitry
Ahmed Modeling and simulation of ac–dc buck-boost converter fed dc motor with uniform PWM technique
RU2732851C2 (en) Adjustable boosting voltage rectifier
JP7121971B2 (en) Three-phase AC-DC converter
KR101556933B1 (en) Uninterruptible Power Supply
JP5169017B2 (en) Power converter
US20220166341A1 (en) Switched energy buffering
RU2726156C1 (en) Boosting voltage rectifier
JP5701595B2 (en) Grid connection device
RU105095U1 (en) DEVICE FOR CONTROL OF ASYNCHRONOUS MOTOR
JP2016123148A (en) Switching power supply
RU2754090C1 (en) Voltage rectifier
RU2751546C1 (en) Adjustable voltage rectifier (options)
RU2762401C1 (en) Adjustable voltage rectifier
US5991183A (en) Polyphase voltage converter