RU2754546C9 - Shuvayev multi-phase rectifier - Google Patents

Shuvayev multi-phase rectifier Download PDF

Info

Publication number
RU2754546C9
RU2754546C9 RU2021100845A RU2021100845A RU2754546C9 RU 2754546 C9 RU2754546 C9 RU 2754546C9 RU 2021100845 A RU2021100845 A RU 2021100845A RU 2021100845 A RU2021100845 A RU 2021100845A RU 2754546 C9 RU2754546 C9 RU 2754546C9
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rectifier
rectifiers
phase
chokes
windings
Prior art date
Application number
RU2021100845A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2754546C1 (en
Inventor
Юрий Николаевич Шуваев
Original Assignee
Юрий Николаевич Шуваев
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 Юрий Николаевич Шуваев filed Critical Юрий Николаевич Шуваев
Priority to RU2021100845A priority Critical patent/RU2754546C9/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2754546C1 publication Critical patent/RU2754546C1/en
Publication of RU2754546C9 publication Critical patent/RU2754546C9/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/06Conversion 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

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical engineering, in particular, converter technology, and can be used in the design of secondary power supplies. A polyphase rectifier contains a set of transformers, n simple rectifiers, the number of which is either a multiple of two or three, connected to the load through p independent filter chokes, each of which has to the windings, the beginning of each winding is connected to the output of a simple rectifier, and their ends are connected to the load, the number of filter chokes and the number of their windings are related by the ratio n=pk. Each simple rectifier is designed as a six-phase, three-phase or full-wave midpoint rectifier.
EFFECT: invention reduces the volume and weight of elements of multiphase rectifiers with several filter chokes by reducing the volume and weight of a set of chokes, using multi-winding chokes and connecting to the load of each simple rectifier included in the multiphase rectifier through a separate winding.
4 cl, 4 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области электротехники, в частности преобразовательной техники, и может быть использовано при проектировании вторичных источников электропитания различного назначения.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular, converter technology, and can be used in the design of secondary power supplies for various purposes.

Известны и широко применяются различные многофазные выпрямители: шестифазные, двенадцатифазные, восемнадцатифазные и др. [1]. Выпрямители состоят из одного или нескольких трехфазных трансформаторов, одной или нескольких групп однофазных трансформаторов, первичные и вторичные обмотки которых соединены в треугольник, звезду или зигзаг, комплекта диодов и дросселя фильтра с одной обмоткой. Существенными недостатками этих выпрямителей являются большие объем и масса трансформаторов и диодов с теплоотводящими радиаторами и низкий КПД, вследствие большой амплитуды и малой длительности импульсов тока, протекающего через обмотки трансформаторов и диоды. Условно назовем эти многофазные выпрямители выпрямителями I типа.Various multiphase rectifiers are known and widely used: six-phase, twelve-phase, eighteen-phase, etc. [1]. Rectifiers consist of one or more three-phase transformers, one or more groups of single-phase transformers, the primary and secondary windings of which are connected in delta, star or zigzag, a set of diodes and a filter choke with one winding. Significant disadvantages of these rectifiers are the large volume and mass of transformers and diodes with heat sinks and low efficiency, due to the large amplitude and short duration of the current pulses flowing through the transformer windings and diodes. Let's conventionally call these multiphase rectifiers type I rectifiers.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению, которое принято за прототип, являются многофазные выпрямители с несколькими независимыми дросселями фильтра, которые образованы по одному принципу и состоят из нескольких простых выпрямителей, работающих совместно на общую нагрузку через собственный дроссель фильтра (выпрямители II типа) [2-6].The closest to the proposed technical solution, which is taken as a prototype, are multiphase rectifiers with several independent filter chokes, which are formed according to the same principle and consist of several simple rectifiers working together for a common load through their own filter choke (type II rectifiers) [2- 6].

По сравнению с выпрямителями I типа, выпрямители II типа имеют меньшие объем и массу трансформаторов и диодов и более высокий КПД. Однако объем и масса комплекта дросселей больше, чем одного дросселя, что является недостатком выпрямителей с несколькими дросселями.Compared to type I rectifiers, type II rectifiers have a smaller volume and weight of transformers and diodes and a higher efficiency. However, the volume and weight of a set of chokes is greater than one choke, which is a disadvantage of rectifiers with multiple chokes.

В предлагаемых выпрямителях (III типа) объем и масса комплекта трансформаторов и диодов такие же, как и в выпрямителях II типа, и существенно меньшие, чем в выпрямителях I типа, а объем и масса комплекта дросселей фильтра меньше, чем в выпрямителях II типа.In the proposed rectifiers (type III), the volume and weight of the set of transformers and diodes are the same as in type II rectifiers, and significantly less than in type I rectifiers, and the volume and weight of the filter choke set is less than in type II rectifiers.

В выпрямителях III типа обеспечивается снижение объема и массы комплекта дросселей фильтра за счет применения одного многообмоточного дросселя вместо нескольких дросселей с одной обмоткой путем замены группы дросселей с одной обмоткой на один многообмоточный дроссель.In type III rectifiers, the volume and weight of a set of filter chokes is reduced by using one multi-winding choke instead of several chokes with one winding by replacing a group of chokes with one winding with one multi-winding choke.

Выпрямители III типа, как и известные выпрямители, могут быть выполнены с числом фаз выпрямления m=6, 12, 18, 24 и т.д. Они состоят из 2-12 простых выпрямителей. В качестве простых выпрямителей могут быть применены выпрямители с числом фаз mo=6, 3, 2, т.е. шестифазный, трехфазный и двухполупериодный со средней точкой.Rectifiers of type III, like well-known rectifiers, can be made with the number of rectifying phases m = 6, 12, 18, 24, etc. They consist of 2-12 simple rectifiers. As simple rectifiers can be used rectifiers with the number of phases m o = 6, 3, 2, i.e. six-phase, three-phase and full-wave with midpoint.

Для достижения технического результата в каждом выпрямителе использовано от одного до четырех дросселей с несколькими обмотками. Вследствие этого, количество дросселей в выпрямителях III типа, по сравнению с выпрямителями II типа, снижается в 2-4 раза в зависимости от числа фаз выпрямителя.To achieve the technical result, each rectifier uses from one to four chokes with several windings. As a result, the number of chokes in type III rectifiers, in comparison with type II rectifiers, is reduced by 2-4 times, depending on the number of rectifier phases.

В материалах заявки приняты следующие обозначения:The following designations are accepted in the application materials:

m - число фаз многофазного (составного, сложного) выпрямителя со средней точкой, m=6-24;m is the number of phases of a multiphase (composite, complex) rectifier with a midpoint, m = 6-24;

mo - число фаз простого выпрямителя, из которых состоит многофазный выпрямитель, mo=6, 3, 2;m o - the number of phases of a simple rectifier, of which the multiphase rectifier consists, m o = 6, 3, 2;

n - количество простых выпрямителей, n=mo, n=2, 3, 4, 6, 8, 9, 12;n is the number of simple rectifiers, n = m o , n = 2, 3, 4, 6, 8, 9, 12;

p - количество независимых дросселей фильтра, р=1-4;p is the number of independent filter chokes, p = 1-4;

k - количество обмоток дросселя фильтра, k=n/р, k=2, 4, 6, 8, 9, 12;k is the number of filter choke windings, k = n / p, k = 2, 4, 6, 8, 9, 12;

Т - период напряжения питающей сети, Т=360°;T is the period of the supply voltage, T = 360 °;

Tg - гармонических составляющих напряжения, Tg=T/g;Tg - harmonic voltage components, Tg = T / g;

g - порядок гармоник, g=2, 3, 4, 6, 8, 9, 12 ….g - order of harmonics, g = 2, 3, 4, 6, 8, 9, 12….

На фиг. 1 и фиг. 2 представлены структурные схемы предлагаемых выпрямителей. Выпрямители, схема которых приведена на фиг.1, имеют следующие параметры: m=12, mo=3, n=4, р=2, k=2 или m=24, mo=6, n=4, p=2, k=2. На фиг. 2 - m=12, mo=2, n=6, p=2, k=3 или m=18, mo=3, n=6, p=2, k=3. Каждый многофазный выпрямитель содержит комплект трансформаторов 1, n простых выпрямителей 2, p дросселей фильтра 3. Каждый дроссель фильтра 3 подключен к нагрузке 4 через k обмоток 5. Все обмотки дросселей 4 включены согласно. Начало каждой обмотки подключено к выходу простого выпрямителя 2, а их концы подключены к нагрузке 4. Количество дросселей фильтра и количество их обмоток связаны соотношением n=pk. Параллельно нагрузке 4 включен выходной конденсатор 6.FIG. 1 and FIG. 2 shows the block diagrams of the proposed rectifiers. Rectifiers, the diagram of which is shown in Fig. 1, have the following parameters: m = 12, m o = 3, n = 4, p = 2, k = 2 or m = 24, m o = 6, n = 4, p = 2, k = 2. FIG. 2 - m = 12, m o = 2, n = 6, p = 2, k = 3 or m = 18, m o = 3, n = 6, p = 2, k = 3. Each polyphase rectifier contains a set of transformers 1, n simple rectifiers 2, p filter chokes 3. Each filter choke 3 is connected to load 4 through k windings 5. All chokes 4 windings are connected according to. The beginning of each winding is connected to the output of a simple rectifier 2, and their ends are connected to the load 4. The number of filter chokes and the number of their windings are related by the ratio n = pk. Output capacitor 6 is connected in parallel with load 4.

Количество трансформаторов, входящих в комплект 1, и схема соединения их первичных обмоток соответствуют числу фаз многофазного выпрямителя, а вторичные обмотки трансформаторов соединены в многофазную лучевую звезду. Первичные обмотки трансформаторов соединены непосредственно в треугольник или звезду или предварительно соединены в зигзаг, а затем в треугольник или звезду. Выпрямители с числом фаз m=18, 24 могут быть реализованы только при разбиении первичных обмоток трансформаторов в зигзаг, а затем в треугольник или звезду. Первичные обмотки трансформаторов, входящих в комплект 1, соединены таким образом, что их вторичные обмотки образуют систему векторов напряжений, сдвинутых относительно друг друга, на угол 360°/m. Предлагаемые выпрямители, как и известные выпрямители, могут быть выполнены с использованием трехфазных трансформаторов с общим для всех фаз магнитопроводом или групп из трех однофазных трансформаторов.The number of transformers included in set 1 and the connection diagram of their primary windings correspond to the number of phases of the polyphase rectifier, and the secondary windings of the transformers are connected to a multiphase ray star. The primary windings of the transformers are connected directly in a delta or star or pre-connected in a zigzag and then in a delta or star. Rectifiers with the number of phases m = 18, 24 can be realized only by splitting the primary windings of the transformers into a zigzag, and then into a triangle or a star. The primary windings of the transformers included in set 1 are connected in such a way that their secondary windings form a system of voltage vectors shifted relative to each other by an angle of 360 ° / m. The offered rectifiers, like the well-known rectifiers, can be made using three-phase transformers with a magnetic circuit common to all phases or groups of three single-phase transformers.

В предлагаемых выпрямителях количество трансформаторов и схемы соединения их первичных и вторичных обмоток такие же, как и в известных выпрямителях. Отличия предлагаемых выпрямителей заключаются в количестве дросселей фильтра и количестве их обмоток.In the proposed rectifiers, the number of transformers and the connection diagrams of their primary and secondary windings are the same as in the known rectifiers. The differences between the proposed rectifiers are in the number of filter chokes and the number of their windings.

Многофазные выпрямители с числом фаз m=6, 12, 18, 24 и количеством дросселей фильтра p=1-4, выполненные по изображенным на фиг. 1 и фиг. 2 структурным схемам, имеют основные параметры, приведенные в таблице 1.Multiphase rectifiers with the number of phases m = 6, 12, 18, 24 and the number of filter chokes p = 1-4, made according to the ones shown in FIG. 1 and FIG. 2 block diagrams, have the main parameters shown in table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

Как видно из таблицы 1, схемы выпрямителей имеют большое число модификаций, вследствие чего обеспечивается возможность выбора оптимальной схемы из всех схем, параметры которых приведены в этой таблице. Оптимальная схема выпрямителя обеспечивает минимальные объем и массу его элементов при заданных исходных данных и выходных характеристиках.As can be seen from table 1, rectifier circuits have a large number of modifications, as a result of which it is possible to select the optimal circuit from all the circuits, the parameters of which are given in this table. The optimal rectifier circuit provides the minimum volume and mass of its elements for the given initial data and output characteristics.

Кривая выпрямленного напряжения выпрямителя, как и любая периодическая функция, может быть разложена в ряд Фурье, состоящий из постоянной и гармонических составляющих косинусного ряда (гармоник) по известным формулам разложения [7-9].The rectified voltage curve of the rectifier, like any periodic function, can be expanded into a Fourier series consisting of constant and harmonic components of the cosine series (harmonics) according to the well-known expansion formulas [7-9].

Кривые выпрямленного напряжения выпрямителей, которые названы простыми и из которых состоят сложные многофазные выпрямители, раскладываются в ряды, состоящие из следующих гармоник: шестифазный со средней точкой - 6, 12, 18, 24 …; трехфазный - 3, 6, 9, 12, …; двухполупериодный - 2, 4, 6, 8, …. Для простых выпрямителей эти гармоники делятся на основную (ОГ), частота которой равна числу фаз выпрямителя mo=2, 3, 6, и высшие (ВЧ), частота которых выше частоты ОГ - 2mo,3mo, 4mo ….The rectified voltage curves of the rectifiers, which are called simple and of which complex multiphase rectifiers consist, are arranged in rows consisting of the following harmonics: six-phase with a midpoint - 6, 12, 18, 24 ...; three-phase - 3, 6, 9, 12, ...; full-wave - 2, 4, 6, 8,…. For simple rectifiers, these harmonics are divided into the fundamental (OG), the frequency of which is equal to the number of rectifier phases m o = 2, 3, 6, and higher (HF), the frequency of which is higher than the OG frequency - 2m o , 3m o , 4m o ….

Для сложных многофазных выпрямителей гармонический ряд состоит из ОГ, частота которой равна числу его фаз m, низших гармоник (НЧ), частота которых ниже частоты ОГ - m/n, 2m/n, 3m/n … и высших (ВЧ), частота которых выше частоты ОГ - m (n+1), m (n+2), m(n+3) ….For complex multiphase rectifiers, the harmonic series consists of the exhaust gas, the frequency of which is equal to the number of its phases m, the lowest harmonics (LF), the frequency of which is lower than the frequency of the exhaust gas - m / n, 2m / n, 3m / n ... and higher (HF), the frequency of which above the exhaust gas frequency - m (n + 1), m (n + 2), m (n + 3)….

Амплитуда основной гармоники определяет коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения.The amplitude of the fundamental harmonic determines the ripple factor of the rectified voltage.

Гармонический состав кривых выпрямленного напряжения простых и некоторых многофазных выпрямителей с m=6, mo=3, n=2; m=6, =2, n=3; m=12, =3, n=4 и m=12, =2, n=6 приведен в таблице 2.Harmonic composition of the rectified voltage curves of simple and some polyphase rectifiers with m = 6, m o = 3, n = 2; m = 6, = 2, n = 3; m = 12, = 3, n = 4 and m = 12, = 2, n = 6 are given in table 2.

Figure 00000002
Figure 00000002

Шестифазные выпрямители применяются как простые, так и как сложные, состоящие из двух трехфазных или трех двухполупериодных выпрямителей со средней точкой с одним дросселем с двумя или тремя обмотками.Six-phase rectifiers are used both simple and complex, consisting of two three-phase or three full-wave rectifiers with a midpoint with one choke with two or three windings.

Предлагаемый выпрямитель работает следующим образом.The proposed rectifier operates as follows.

Выпрямленные напряжение и ток с выхода каждого простого выпрямителя 2 через соответствующую обмотку 5 дросселей фильтра 3 поступают на нагрузку 4. Из постоянной и гармонических составляющих формируется среднее значение и переменная составляющая (пульсации) выпрямленного напряжения многофазного выпрямителя. Среднее значение напряжения равно среднему значению напряжений образующих его простых выпрямителей.The rectified voltage and current from the output of each simple rectifier 2 through the corresponding winding 5 of the chokes of the filter 3 are fed to the load 4. From the constant and harmonic components, the average value and the alternating component (ripple) of the rectified voltage of the polyphase rectifier are formed. The average voltage value is equal to the average voltage value of the simple rectifiers forming it.

Амплитудное и среднее значение импульсов тока, протекающего через диоды и вторичные обмотки трансформаторов, соответственно в n и m раз меньше тока нагрузки, а длительность этих импульсов равна 360°/m.The amplitude and average value of the current pulses flowing through the diodes and secondary windings of the transformers are n and m times less than the load current, respectively, and the duration of these pulses is 360 ° / m.

Формирование пульсаций выходного напряжения осуществляется суммированием гармоник напряжения всех образующих его простых выпрямителей. Вследствие того, что в многофазных выпрямителях кривые напряжения на вторичных обмотках трансформаторов сдвинуты относительно друг друга на соответствующий угол, гармонические составляющие выходного напряжения простых выпрямителей также имеют сдвиг по фазе. НЧ и ВЧ гармоники, которые имеют одинаковую амплитуду и одинаковую частоту, находятся в противофазе или имеют сдвиг по фазе относительно друг друга на угол 60° (2/3 Tg) и взаимно уничтожаются на дросселях фильтра или на нагрузке. Основные гармоники, также имеющие одинаковые амплитуду и частоту, совпадают по фазе, сглаживаются эквивалентным индуктивно-емкостным фильтром с соответствующим коэффициентом фильтрации и поступают на нагрузку.The formation of the output voltage ripple is carried out by summing the voltage harmonics of all the simple rectifiers that form it. Due to the fact that in polyphase rectifiers the voltage curves on the secondary windings of transformers are shifted relative to each other by an appropriate angle, the harmonic components of the output voltage of simple rectifiers also have a phase shift. LF and HF harmonics, which have the same amplitude and the same frequency, are in antiphase or have a phase shift relative to each other by an angle of 60 ° (2/3 Tg) and are mutually canceled on the filter chokes or on the load. Fundamental harmonics, which also have the same amplitude and frequency, coincide in phase, are smoothed by an equivalent inductive-capacitive filter with an appropriate filtering factor, and are fed to the load.

Более подробно процесс суммирования гармоник выходного напряжения простых выпрямителей рассмотрим на конкретных примерах.In more detail, we will consider the process of summing the harmonics of the output voltage of simple rectifiers using specific examples.

Для составного шестифазного выпрямителя (m=6, =3, n=2, k=2, р=1), схема которого приведена на фиг. 3, нечетные гармоники двух простых выпрямителей (д=3, 9, 15 …) находятся в противофазе (их угол сдвига по фазе равен 60° (1/2 Tg) подаются на обмотки дросселя фильтра и создают в его магнитопроводе соответствующие гармоники магнитного потока, которые взаимно уничтожаются.For a composite six-phase rectifier (m = 6, = 3, n = 2, k = 2, p = 1), the diagram of which is shown in Fig. 3, the odd harmonics of two simple rectifiers (d = 3, 9, 15 ...) are in antiphase (their phase shift angle is 60 ° (1/2 Tg) are fed to the filter choke windings and create corresponding magnetic flux harmonics in its magnetic circuit, which are mutually destroyed.

Для составного шестифазного выпрямителя (m=6, mo=2, n=3, k=3, р=1) по фиг. 4, четные гармоники напряжения трех простых выпрямителей (g=2, 4, 8 …) сдвинуты по фазе относительно друг друга на угол 60° (1/3 Tg), подаются на обмотки дросселя фильтра и создают в его магнитопроводе соответствующие гармоники магнитного потока, которые взаимно компенсируются. Основные гармоники и кратные им четные гармоники напряжения (g=6, 12, 18 …) для обоих шестифазных выпрямителей совпадают по фазе и сглаживаются индуктивно-емкостным фильтром.For a composite six-phase rectifier (m = 6, m o = 2, n = 3, k = 3, p = 1) according to FIG. 4, even voltage harmonics of three simple rectifiers (g = 2, 4, 8 ...) are phase shifted relative to each other by an angle of 60 ° (1/3 Tg), are fed to the filter choke windings and create corresponding magnetic flux harmonics in its magnetic circuit, which are mutually compensated. Fundamental harmonics and even-numbered voltage harmonics (g = 6, 12, 18 ...) for both six-phase rectifiers coincide in phase and are smoothed by an inductive-capacitive filter.

Для двенадцатифазного выпрямителя, состоящего из двух трехфазных трансформаторов, первичные обмотки которых соединены в треугольник и звезду, четырех простых выпрямителей 1-4 и двух дросселей фильтра 1,2 с двумя обмотками (m=12, mo=3, n=4, k=2, р=2), структурная схема которого изображена на фиг.1, заключается в следующем. Нечетные гармоники напряжения 3, 9, 15,выпрямителей 1, 2 находятся в противофазе, подаются на дроссель 1; выпрямителей 3, 4 - на дроссель 2 и взаимно уничтожаются.For a twelve-phase rectifier consisting of two three-phase transformers, the primary windings of which are connected in a delta and a star, four simple rectifiers 1-4 and two filter chokes 1, 2 with two windings (m = 12, m o = 3, n = 4, k = 2, p = 2), the structural diagram of which is shown in Fig. 1, is as follows. Odd voltage harmonics 3, 9, 15, rectifiers 1, 2 are in antiphase, fed to choke 1; rectifiers 3, 4 - to choke 2 and are mutually destroyed.

Шестые гармоники напряжения выпрямителей 1 и 2, а также выпрямителей 3 и 4 совпадают между собой по фазе. При этом шестые гармоники выпрямителей 1, 2 и выпрямителей 3, 4, подключенных к разным дросселям, находятся в противофазе, подаются в нагрузку и там компенсируются.The sixth harmonics of the voltage of rectifiers 1 and 2, as well as rectifiers 3 and 4, are in phase. In this case, the sixth harmonics of rectifiers 1, 2 and rectifiers 3, 4, connected to different chokes, are in antiphase, fed into the load and compensated there.

Основная гармоника напряжения (g=12) и четные гармоники напряжения 18, 24, 30, … всех простых выпрямителей совпадают по фазе, сглаживаются фильтром и поступают на нагрузку.The fundamental voltage harmonic (g = 12) and even voltage harmonics 18, 24, 30, ... of all simple rectifiers coincide in phase, are smoothed out by a filter and fed to the load.

Для двенадцатифазного выпрямителя (фиг. 2), (m=12, mo=2, n=6, k=3, р=2) четные гармоники напряжения 2, 4, 8, 10, … выпрямителей 1-3 сдвинуты по фазе на угол 60° (1/3Tg), подаются на дроссель 1; выпрямителей 4-6 на дроссель 2 и взаимно уничтожаются. Шестые гармоники напряжения выпрямителей 1-3, а также выпрямителей 4-6 совпадают между собой по фазе. При этом шестые гармоники напряжения выпрямителей 1-3 и выпрямителей 4-6, подключенных к разным дросселям, находятся в противофазе, подаются в нагрузку и там компенсируются.For a twelve-phase rectifier (Fig. 2), (m = 12, m o = 2, n = 6, k = 3, p = 2) even voltage harmonics 2, 4, 8, 10, ... rectifiers 1-3 are phase shifted at an angle of 60 ° (1 / 3Tg), fed to throttle 1; rectifiers 4-6 to choke 2 and are mutually destroyed. The sixth harmonics of the voltage of rectifiers 1-3, as well as rectifiers 4-6, are in phase. In this case, the sixth harmonics of the voltage of rectifiers 1-3 and rectifiers 4-6 connected to different chokes are in antiphase, fed into the load and compensated there.

Основные гармоники (g=12) и четные гармоники 18, 24, 30, … совпадают по фазе, сглаживаются фильтром и поступают на нагрузку.Fundamental harmonics (g = 12) and even harmonics 18, 24, 30, ... coincide in phase, are smoothed by a filter and fed to the load.

Таким образом в предлагаемых многофазных выпрямителях обеспечивается компенсация в дросселях фильтра или в нагрузке, а также сглаживание эквивалентным индуктивно - емкостным фильтром с соответствующим коэффициентом фильтрации всех гармонических составляющих напряжения простых выпрямителей.Thus, the proposed multiphase rectifiers provide compensation in the filter chokes or in the load, as well as smoothing with an equivalent inductive - capacitive filter with an appropriate filtering coefficient of all harmonic components of the voltage of simple rectifiers.

Новым в изобретении является применение в многофазных выпрямителях с несколькими дросселями фильтра многообмоточных дросселей и подключение каждого простого выпрямителя, входящего в многофазный выпрямитель, к нагрузке через отдельную обмотку дросселя.New in the invention is the use of a multi-winding choke filter in multi-phase rectifiers with several chokes and the connection of each simple rectifier included in the multi-phase rectifier to the load through a separate choke winding.

На основании изложенного может быть сделан вывод, что предлагаемое устройство позволяет получить положительный эффект.Based on the above, it can be concluded that the proposed device allows you to obtain a positive effect.

Изобретение является новым, т.к. при анализе доступных источников информации не выявлено аналогов с подобной совокупностью существенных признаков.The invention is new because when analyzing the available sources of information, no analogues with a similar set of essential features were identified.

ЛитератураLiterature

1. Полупроводниковые выпрямители. Под ред. Ф.И. Ковалева и Г.П. Мостковой. М.: Энергия, 1978, с. 36-118.1. Semiconductor rectifiers. Ed. F.I. Kovalev and G.P. Mostkova. M .: Energy, 1978, p. 36-118.

2. Многофазный выпрямитель. А.с. 547017, Н02М 7/06. Шуваев Ю.Н., Виленкин А.Г.2. Multiphase rectifier. A.S. 547017, H2M 7/06. Shuvaev Yu.N., Vilenkin A.G.

3. Шуваев Ю.Н. Новые схемы многофазных выпрямителей - Вопросы радиоэлектроники. Сер. общетехническая, 1975, вып. 1, с. 79-90.3. Shuvaev Yu.N. New circuits of polyphase rectifiers - Questions of radio electronics. Ser. general technical, 1975, no. 1, p. 79-90.

4. Шуваев Ю.Н. Выбор оптимальной схемы многофазного низковольтного выпрямителя по габаритно - массовым и энергетическим показателям. - Вопросы радиоэлектроники. Сер. общетехническая, 1978, вып. 3, с. 77-89.4. Shuvaev Yu.N. Selection of the optimal circuit of a multiphase low-voltage rectifier in terms of overall, mass and energy parameters. - Questions of radio electronics. Ser. general technical, 1978, no. 3, p. 77-89.

5. Источники вторичного электропитания, под ред. Ю.И. Конева - М: Радио и связь, 1983, с. 223 - 246.5. Sources of secondary power supply, ed. Yu.I. Koneva - M: Radio and communication, 1983, p. 223 - 246.

6. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры: Справочник / Г.С. Найвельт, К.Б. Мазель, Ч.И. Хусаинов и др.: Под. ред. Г.С. Найвельта. - М: Радио и связь, 1986, с. 136-143.6. Sources of power supply of electronic equipment: Handbook / GS. Nivelt, K.B. Mazel, Ch. I. Khusainov and others: Under. ed. G.S. Nivelt. - M: Radio and communication, 1986, p. 136-143.

7. Нетушил А.В., Страхов С.В. Основы электротехники, ч. 2, Госэнергоиздат, 1955, 211 с.7. Netushil A.V., Strakhov S.V. Fundamentals of electrical engineering, part 2, Gosenergoizdat, 1955, 211 p.

8. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. М.: Высшая школа, 1973, с. 225 -231.8. Bessonov L.A. Theoretical foundations of electrical engineering. M .: Higher school, 1973, p. 225-231.

9. Теоретические основы электротехники. Т. 1. Основы теории линейных цепей. Под ред. П.А. Ионкина. М.: Высшая школа, 1976, с. 544.9. Theoretical foundations of electrical engineering. T. 1. Foundations of the theory of linear circuits. Ed. P.A. Ionkin. M .: Higher school, 1976, p. 544.

Claims (4)

1. Многофазный выпрямитель, содержащий комплект трансформаторов, n простых выпрямителей, число которых равно либо кратно двум или трем, подключенных к общей нагрузке через p независимых дросселей фильтра и выходной конденсатор, количество трансформаторов и схема соединения их первичных и вторичных обмоток соответствуют числу фаз выпрямителя, вторичные обмотки соединены в многофазную лучевую звезду, отличающийся тем, что каждый дроссель фильтра имеет k обмоток, включенных параллельно и согласно, начало каждой обмотки подключено к выходу простого выпрямителя, а их концы подключены к нагрузке, количество дросселей фильтра и количество их обмоток связаны соотношением n=pk.1. A polyphase rectifier containing a set of transformers, n simple rectifiers, the number of which is equal to or a multiple of two or three, connected to the total load through p independent filter chokes and an output capacitor, the number of transformers and the connection diagram of their primary and secondary windings correspond to the number of phases of the rectifier, the secondary windings are connected in a multiphase ray star, characterized in that each filter choke has k windings connected in parallel and according to, the beginning of each winding is connected to the output of a simple rectifier, and their ends are connected to the load, the number of filter chokes and the number of their windings are related by the ratio n = pk. 2. Многофазный выпрямитель по п. 1, отличающийся тем, что каждый простой выпрямитель выполнен по схеме шестифазного выпрямителя со средней точкой.2. A multiphase rectifier according to claim 1, characterized in that each simple rectifier is made according to the scheme of a six-phase rectifier with a midpoint. 3. Многофазный выпрямитель по п. 1, отличающийся тем, что каждый простой выпрямитель выполнен по схеме трехфазного выпрямителя со средней точкой.3. A multiphase rectifier according to claim 1, characterized in that each simple rectifier is made according to the scheme of a three-phase rectifier with a midpoint. 4. Многофазный выпрямитель по п. 1, отличающийся тем, что каждый простой выпрямитель выполнен по схеме двухполупериодного выпрямителя со средней точкой.4. The multiphase rectifier according to claim 1, characterized in that each simple rectifier is made according to the scheme of a full-wave rectifier with a midpoint.
RU2021100845A 2021-01-15 2021-01-15 Shuvayev multi-phase rectifier RU2754546C9 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021100845A RU2754546C9 (en) 2021-01-15 2021-01-15 Shuvayev multi-phase rectifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021100845A RU2754546C9 (en) 2021-01-15 2021-01-15 Shuvayev multi-phase rectifier

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2754546C1 RU2754546C1 (en) 2021-09-03
RU2754546C9 true RU2754546C9 (en) 2021-10-14

Family

ID=77670022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021100845A RU2754546C9 (en) 2021-01-15 2021-01-15 Shuvayev multi-phase rectifier

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2754546C9 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2788181C1 (en) * 2022-02-14 2023-01-17 Юрий Николаевич Шуваев Low-voltage multiphase rectifier

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU547016A1 (en) * 1970-02-19 1977-02-15 Предприятие П/Я А-1648 Straightener
SU547017A1 (en) * 1970-05-04 1977-02-15 Предприятие П/Я А-1648 Multiphase rectifier
SU1757056A1 (en) * 1989-08-29 1992-08-23 В.А. Фокин и О.В. Фокин Three-phase voltage/constant voltage converter
US20200177094A1 (en) * 2018-11-30 2020-06-04 Schneider Electric It Corporation Pulsed rectifier architecture

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU547016A1 (en) * 1970-02-19 1977-02-15 Предприятие П/Я А-1648 Straightener
SU547017A1 (en) * 1970-05-04 1977-02-15 Предприятие П/Я А-1648 Multiphase rectifier
SU1757056A1 (en) * 1989-08-29 1992-08-23 В.А. Фокин и О.В. Фокин Three-phase voltage/constant voltage converter
US20200177094A1 (en) * 2018-11-30 2020-06-04 Schneider Electric It Corporation Pulsed rectifier architecture

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2788181C1 (en) * 2022-02-14 2023-01-17 Юрий Николаевич Шуваев Low-voltage multiphase rectifier

Also Published As

Publication number Publication date
RU2754546C1 (en) 2021-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3431483A (en) Cycloconverter power circuits
Baird et al. Harmonic reduction in dc-ripple reinjection
US6101113A (en) Transformers for multipulse AC/DC converters
US5311419A (en) Polyphase AC/DC converter
Singh et al. A novel T-connected autotransformer-based 18-pulse AC–DC converter for harmonic mitigation in adjustable-speed induction-motor drives
US6650557B2 (en) 18-pulse rectification system using a wye-connected autotransformer
Kamath et al. A compact autotransformer based 12-pulse rectifier circuit
US5781428A (en) Transformer for 12-pulse series connection of converters
Arrillaga et al. Pulse doubling in parallel convertor configurations with interphase reactors
US4488211A (en) Harmonic and pulsation reducing circuit used in a multiplex polyphase rectifier circuit
Wang et al. Input current step-doubling for autotransformer-based 12-pulse rectifier using two auxiliary diodes
RU2754546C9 (en) Shuvayev multi-phase rectifier
JPH09135570A (en) Multiple rectifier
JPS6353788B2 (en)
GB2113927A (en) Polyphase rectifiers
RU2788181C1 (en) Low-voltage multiphase rectifier
Ngandui et al. DC harmonic distortion minimization of thyristor converters under unbalanced voltage supply using asymmetrical firing angle
US3988660A (en) Circuit for rectifying a three-phase alternating signal
Rivera et al. Three-Phase AC-DC Converters with Passive, Active and Hybrid Current Injection Circuits-Part I
Roginskaya et al. Installed power of transformers for equivalent multiphase rectification circuits
RU2761969C1 (en) Multi-phase rectifier
RU2767319C1 (en) Source with recuperation of power of higher harmonics
SU907732A1 (en) Ac voltage-to-dc-voltage converter
RU2661890C1 (en) Variable voltage converter in constant (variants)
Venkadesan et al. Harmonic Mitigation using High Pulse Rectifiers in Induction Motor Drive

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL 25-2021 FOR INID CODE(S) (54)

TH4A Reissue of patent specification