RU2761969C1 - Multi-phase rectifier - Google Patents

Multi-phase rectifier Download PDF

Info

Publication number
RU2761969C1
RU2761969C1 RU2021111142A RU2021111142A RU2761969C1 RU 2761969 C1 RU2761969 C1 RU 2761969C1 RU 2021111142 A RU2021111142 A RU 2021111142A RU 2021111142 A RU2021111142 A RU 2021111142A RU 2761969 C1 RU2761969 C1 RU 2761969C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
choke
chokes
winding
compensating
rectifiers
Prior art date
Application number
RU2021111142A
Other languages
Russian (ru)
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 RU2021111142A priority Critical patent/RU2761969C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2761969C1 publication Critical patent/RU2761969C1/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
    • H02M7/08Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode arranged for operation in parallel

Landscapes

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

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 for electrical and electronic equipment for various purposes. A polyphase rectifier with several independent filter chokes contains n simple rectifiers and n filter chokes, the number of which is either a multiple of two or three, connected to the parallel-connected output capacitor and the total load through the main and compensating windings of its own choke. The number of turns of the windings are equal to each other. The end of the main winding of each choke is connected to the end of the compensating winding of the choke connected to the output of another simple rectifier, i.e. the main and compensating windings are turned on in the opposite direction, and the beginning of the compensating windings of all chokes are connected to the load.
EFFECT: reducing the volume and weight of various multiphase rectifiers with several independent filter chokes by reducing the volume and weight of a set of chokes by eliminating a non-magnetic gap in their magnetic circuit and introducing a compensating winding.
3 cl, 6 dwg

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 или одной или нескольких групп однофазных трансформаторов, первичные и вторичные обмотки которых соединены в треугольник, звезду или зигзаг, комплекта диодов и дросселя фильтра. Существенным недостатком этих выпрямителей являются большие объем и масса трансформаторов и большие потери мощности в диодах из-за большой амплитуды импульсов протекающего через них тока.Various multiphase rectifiers are known and widely used: six-phase, twelve-phase, eighteen-phase, etc. [1]. Rectifiers consist of one or more three-phase or one or more groups of single-phase transformers, the primary and secondary windings of which are connected in a delta, star or zigzag, a set of diodes and a filter choke. A significant disadvantage of these rectifiers is the large volume and mass of transformers and large power losses in diodes due to the large amplitude of the current flowing through them.

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 [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 [2-6].

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

Большие удельные объем и маса дросселей фильтра (на единицу электромагнитной мощности), работающих в составе выпрямителей в режиме подмагничивания их магнитопровода постоянным магнитным потоком, обусловлены низкой эффективной магнитной проницаемостью магнитопровода вследствие наличия воздушного зазора [7, 8, 10].The large specific volume and mass of the filter chokes (per unit of electromagnetic power) operating as part of the rectifiers in the mode of magnetizing their magnetic circuit with a constant magnetic flux are due to the low effective magnetic permeability of the magnetic circuit due to the presence of an air gap [7, 8, 10].

В предлагаемых многофазных выпрямителях с несколькими дросселями фильтра решается задача устранения подмагничивания магнитопровода, входящих в них дросселей и существенного уменьшения их электромагнитной мощности, а также обеспечивается возможность исключить в нем немагнитный (воздушный зазор). Исключение воздушного зазора позволяет существенно увеличить магнитную проницаемость магнитопровода, а также собирать дроссели фильтра на тороидальных магнитопроводах с прямоугольной формой петли гестерезиса. Эти изменения в конструкции дросселей фильтра приводят к значительному снижению их объема и массы.In the proposed multiphase rectifiers with several filter chokes, the problem of eliminating the magnetization of the magnetic circuit of the chokes included in them and a significant decrease in their electromagnetic power is solved, and it is also possible to exclude a non-magnetic (air gap) in it. The elimination of the air gap makes it possible to significantly increase the magnetic permeability of the magnetic circuit, as well as to assemble the filter chokes on toroidal magnetic circuits with a rectangular shape of the hesteresis loop. These changes in the design of the filter chokes lead to a significant reduction in their volume and weight.

Для достижения технического результата в каждый дроссель фильтра, входящий в выпрямитель, введена дополнительная компенсирующая обмотка, число витков которой равно числу витков основной обмотки. Компенсирующая обмотка одного дросселя включена встречно с основной обмоткой другого дросселя, что обеспечивает взаимную компенсацию постоянного магнитного потока в обоих дроссселях.To achieve the technical result, an additional compensating winding is introduced into each filter choke included in the rectifier, the number of turns of which is equal to the number of turns of the main winding. The compensating winding of one choke is switched on opposite to the main winding of the other choke, which provides mutual compensation of constant magnetic flux in both chokes.

Дроссели фильтра с компенсирующей обмоткой могут быть применены практически в любом составном выпрямителе, в котором содержится не менее двух простых выпрямителей и соответственно не менее двух дросселей, количество которых равно либо кратно двум или трем.Filter chokes with a compensating winding can be used in almost any composite rectifier, which contains at least two simple rectifiers and, accordingly, at least two chokes, the number of which is either a multiple of two or three.

На фиг. 1 и фиг. 2 представлены структурные схемы выпрямителей с количеством дросселей фильтра два или три. Каждый выпрямитель содержит комплект трансформаторов 1, n простых выпрямителей 2 и p дросселей фильтра 3. Количество дросселей равно числу простых выпрямителей, n=р. Каждый дроссель 3 подключен к параллельно соединенным выходному конденсатору 4 и общей нагрузке 5 через основную обмотку 6 собственного дросселя 3 и компенсирующую обмотку 7 другого дросселя. Число витков компенсирующей обмотки 7 равно числу витков основной обмотки 6. Конец основной обмотки 6 каждого первого дросселя 3 соединен с концом компенсирующей обмотки 7 каждого второго дросселя 3.FIG. 1 and FIG. 2 shows the block diagrams of rectifiers with the number of filter chokes two or three. Each rectifier contains a set of transformers 1, n simple rectifiers 2 and p filter chokes 3. The number of chokes is equal to the number of simple rectifiers, n = p. Each choke 3 is connected to the parallel-connected output capacitor 4 and the total load 5 through the main winding 6 of its own choke 3 and the compensating winding 7 of the other choke. The number of turns of the compensating winding 7 is equal to the number of turns of the main winding 6. The end of the main winding 6 of each first choke 3 is connected to the end of the compensating winding 7 of every second choke 3.

При количестве дросселей, кратным двум (фиг. 1), конец основной обмотки 6 каждого второго дросселя 3 соединен с концом компенсирующей обмотки 7 каждого первого дросселя 3.When the number of chokes is a multiple of two (Fig. 1), the end of the main winding 6 of each second choke 3 is connected to the end of the compensating winding 7 of each first choke 3.

При количестве дросселей, кратном трем (фиг. 2), конец основной обмотки 6 каждого второго дросселя 3 соединен с концом компенсирующей обмотки 7 каждого третьего дросселя 3, конец основной обмотки 6 каждого третьего дросселя 3 соединен с концом компенсирующей обмотки 7 каждого первого дросселя 3.When the number of chokes is a multiple of three (Fig. 2), the end of the main winding 6 of each second choke 3 is connected to the end of the compensating winding 7 of each third choke 3, the end of the main winding 6 of every third choke 3 is connected to the end of the compensating winding 7 of each first choke 3.

Начала компенсирующих обмоток 7 всех дросселей 3 подключены к выходному конденсатору 4 и нагрузке 5 (фиг. 1, фиг. 2). Предлагаемые многофазные выпрямители, как и известные, могут быть выполнены с числом фаз выпрямления m=6, 12, 18, 24 и т.д. [5, 6].The beginning of the compensating windings 7 of all chokes 3 are connected to the output capacitor 4 and the load 5 (Fig. 1, Fig. 2). The proposed polyphase rectifiers, as well as the known ones, can be made with the number of rectifying phases m = 6, 12, 18, 24, etc. [5, 6].

В качестве простых выпрямителей могут быть применены выпрямители с числом фаз m0=2, 3 и 6, т.е. однофазный двухполупериодный, трехфазный и шестифазный со средней точкой. Количество дросселей фильтра равно числу фаз составного выпрямителя, деленному на число фаз простого выпрямителя, p=m/m0.Rectifiers with the number of phases m 0 = 2, 3 and 6 can be used as simple rectifiers, i.e. single-phase full-wave, three-phase and six-phase with midpoint. The number of filter chokes is equal to the number of phases of the composite rectifier divided by the number of phases of the simple rectifier, p = m / m 0 .

Из этого следует, что шестифазные выпрямители могут быть реализованы при m0=2, 3 и p=3, 2; двенадцатифазные - при m0=2, 3, 6 и p=6, 4, 2; восемнадцатифазные - при m0=2, 3, 6 и p=9, 6, 3; двадцатичетырехфазные - при m0=2, 3, 6 и p=12, 8, 4.It follows from this that six-phase rectifiers can be implemented with m 0 = 2, 3 and p = 3, 2; twelve-phase - when m 0 = 2, 3, 6 and p = 6, 4, 2; eighteen-phase - when m 0 = 2, 3, 6 and p = 9, 6, 3; twenty-four-phase - at m 0 = 2, 3, 6 and p = 12, 8, 4.

Комплект трансформаторов содержит 1, 2, 3 или 4 трехфазных трансформатора при числе фаз многофазного выпрямителя m=6, 12, 18, 24 соответственно. Первичные обмотки трансформаторов шестифазных выпрямителей могут быть соединены в треугольник или звезду, двенадцатифазных - при соединении одного трансформатора в треугольник, а другого - в звезду. Выпрямители с числом фаз 18, 24 и т.д. могут быть реализованы только при разбиении первичных обмоток на две части и соединении их в зигзаг, а затем в треугольник или звезду. Первичные обмотки трансформаторов соединены таким образом, что вторичные обмотки, соединенные в многофазную лучевую звезду, образуют систему векторов напряжений, сдвинутых относительно друг друга на угол 360°/m [5].The set of transformers contains 1, 2, 3 or 4 three-phase transformers with the number of phases of the polyphase rectifier m = 6, 12, 18, 24, respectively. The primary windings of transformers of six-phase rectifiers can be connected in a delta or star, twelve-phase - when connecting one transformer in a delta, and the other in a star. Rectifiers with 18, 24 phases, etc. can be realized only by splitting the primary windings into two parts and connecting them in a zigzag, and then in a triangle or a star. The primary windings of the transformers are connected in such a way that the secondary windings, connected in a multiphase ray star, form a system of voltage vectors, shifted relative to each other by an angle of 360 ° / m [5].

Предлагаемые многофазные выпрямители могут быть выполнены с использованием трехфазных трансформаторов с общим для всех фаз магнитопроводом или групп из трех однофазных трансформаторов.The offered polyphase rectifiers can be made using three-phase transformers with a magnetic circuit common to all phases or groups of three single-phase transformers.

На фиг. 3 и фиг. 4 в качестве примера приведены электрические схемы шестифазных выпрямителей с двумя и тремя дросселями фильтра, содержащими компенсирующую обмотку.FIG. 3 and FIG. 4 shows as an example the electrical diagrams of six-phase rectifiers with two and three filter chokes, containing a compensating winding.

Дроссели фильтра с компенсирующей обмоткой могут быть применены также в однофазном (двухполупериодном) и трехфазном выпрямителях со средней точкой с двумя и тремя дросселями фильтра, предложенных в [3]. Схемы этих выпрямителей изображены на фиг. 5 и фиг. 6. В этих выпрямителях простым выпрямителем является диод, подключенный к выводу вторичной обмотки однофазного или трехфазного трансформатора. Указанные выпрямители соответствуют всем основным признакам, приведенным в формуле изобретения.Filter chokes with a compensating winding can also be used in single-phase (full-wave) and three-phase rectifiers with a midpoint with two and three filter chokes, proposed in [3]. The circuits of these rectifiers are shown in FIG. 5 and FIG. 6. In these rectifiers, a simple rectifier is a diode connected to the secondary terminal of a single-phase or three-phase transformer. These rectifiers correspond to all the main features given in the claims.

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

Рассмотрим принцип работы предлагаемых многофазных выпрямителей на примере шестифазного выпрямителя с двумя дросселями фильтра, схема которого приведена на фиг. 1.Let us consider the principle of operation of the proposed multiphase rectifiers using the example of a six-phase rectifier with two filter chokes, the circuit of which is shown in Fig. one.

Выпрямленные напряжение и ток с выхода каждого простого выпрямителя 2 через основную 6 и компенсирующую 7 обмотки соответствующего дросселя фильтра 3 поступают на выходной конденсатор 4 и нагрузку 5.The rectified voltage and current from the output of each simple rectifier 2 through the main 6 and the compensating 7 windings of the corresponding filter choke 3 are fed to the output capacitor 4 and load 5.

Кривая выпрямленного напряжения простых выпрямителей может быть разложена в ряд Фурье, состоящий из постоянной и гармонических составляющих (гармоник) напряжения, по известным формулам разложения [9]. Обусловленные ими составляющие тока создают в магнитопроводе дросселя соответствующие составляющие магнитного потока.The rectified voltage curve of simple rectifiers can be expanded into a Fourier series, consisting of constant and harmonic components (harmonics) of the voltage, according to the well-known expansion formulas [9]. The components of the current caused by them create the corresponding components of the magnetic flux in the magnetic circuit of the choke.

Постоянные составляющие магнитного потока основной обмотки 6 первого дросселя 3 и компенсирующей обмотки 7 второго дросселя 3, а также постоянные составляющие основной обмотки 6 второго дросселя 3 и компенсирующей обмотки 7 первого дросселя 3 взаимно компенсируются в магнитопроводе каждого дросселя 3, т.к. их обмотки имеют одинаковое число витков и включены встречно.Constant components of the magnetic flux of the main winding 6 of the first choke 3 and the compensating winding 7 of the second choke 3, as well as the constant components of the main winding 6 of the second choke 3 and the compensating winding 7 of the first choke 3 are mutually compensated in the magnetic circuit of each choke 3, since their windings have the same number of turns and are turned on in opposite directions.

Третья и девятая гармоники тока, протекающего по основной обмотке 6 первого дросселя 3 и по компенсирующей обмотке 7 второго дросселя 3, и третья и девятая гармоники тока, протекающего по основной обмотке 6 второго дросселя 3 и по компенсирующей обмотке 7 первого дросселя 3, находятся в противофазе и взаимно уничтожаются в выходном конденсаторе 4.The third and ninth harmonics of the current flowing through the main winding 6 of the first choke 3 and through the compensating winding 7 of the second choke 3, and the third and ninth harmonics of the current flowing through the main winding 6 of the second choke 3 and through the compensating winding 7 of the first choke 3 are in antiphase and mutually annihilate in the output capacitor 4.

Шестые гармоники магнитного потока основной обмотки 6 первого дросселя 3 и компенсирующей обмотки 7 второго дросселя 3, а также шестые гармоники основной обмотки 6 второго дросселя 3 и компенсирующей обмотки 7 первого дросселя 3 находятся в противофазе в магнитопроводе каждого дросселя и там взаимно уничтожаются.The sixth harmonics of the magnetic flux of the main winding 6 of the first choke 3 and the compensating winding 7 of the second choke 3, as well as the sixth harmonics of the main winding 6 of the second choke 3 and the compensating winding 7 of the first choke 3 are in antiphase in the magnetic circuit of each choke and are mutually destroyed there.

Остальные гармоники, входящие в ряд разложения, имеют небольшую величину и интереса не представляют.The rest of the harmonics included in the expansion series are small and of no interest.

Выпрямители, имеющие количество дросселей фильтра, кратное трем, схемы которых приведены на фиг. 3 и фиг. 4, работают аналогично с выпрямителем с количеством дросселей, кратном двум.Rectifiers having the number of filter chokes in multiples of three, the diagrams of which are shown in Fig. 3 and FIG. 4 operate in the same way with a rectifier with a multiple of two chokes.

Приведем обоснование получения положительного эффекта в предлагаемых выпрямителях. Снижение объема и массы дросселей обеспечивается за счет:Let us give the rationale for obtaining a positive effect in the proposed rectifiers. Reducing the volume and mass of chokes is ensured by:

- уменьшения их электромагнитной мощности вследствие устранения подмагничивания магнитопровода;- reducing their electromagnetic power due to the elimination of magnetic bias;

- исключения немагнитного зазора в их магнитопроводе;- exclusion of a non-magnetic gap in their magnetic circuit;

- увеличения эффективной магнитной проницаемости.- increasing the effective magnetic permeability.

Устранение постоянного магнитного потока в магнитопроводе дросселя обеспечивает возможность исключения из него немагнитного зазора и существенное снижение, за счет этого, электромагнитной мощности дросселя и его объема и массы.Elimination of the constant magnetic flux in the magnetic circuit of the choke provides the possibility of excluding the non-magnetic gap from it and a significant decrease, due to this, the electromagnetic power of the choke and its volume and mass.

В обычные дроссели с постоянной составляющей тока в обмотке немагнитный зазор вводится для увеличения ее максимально допустимого значения, а также для уменьшения зависимости магнитной проницаемости и индуктивности дросселя от тока подмагничивания при необходимости обеспечить стабильность индуктивности во всех режимах работы.In conventional chokes with a constant current component in the winding, a non-magnetic gap is introduced to increase its maximum allowable value, as well as to reduce the dependence of the magnetic permeability and inductance of the choke on the bias current, if necessary, to ensure the stability of the inductance in all operating modes.

В отличие от этого дроссели, применяемые в сглаживающих фильтрах выпрямителей, должны иметь максимальную индуктивность во всем диапазоне изменения тока нагрузки выпрямителя при их минимальных объеме и массе.In contrast, the chokes used in rectifier smoothing filters must have a maximum inductance over the entire range of the rectifier load current with their minimum volume and weight.

Это объясняется следующим образом.This is explained as follows.

В обычных сглаживающих дросселях магнитная индукция В и напряженность магнитного поля H складываются из двух составляющих -постоянной В0, Н0 и переменной В~, Н~: В=В0~, H=Н0~.In conventional smoothing chokes, the magnetic induction B and the magnetic field strength H are the sum of two components - the constant B 0 , H 0 and the variable B ~ , H ~ : B = B 0 + B ~ , H = H 0 + H ~ .

В дросселях предлагаемых выпрямителей В и H дросселя имеют только переменную составляющую В~ и H~, величина которых определяется амплитудой и частотой пульсаций напряжения и тока, подаваемых на их обмотки, размерами магнитопровода и числом витков обмотки.In the chokes of the proposed rectifiers B and H, the chokes have only an alternating component B ~ and H ~ , the value of which is determined by the amplitude and frequency of the voltage and current pulsations supplied to their windings, the size of the magnetic circuit and the number of winding turns.

В связи с тем, что переменные составляющие В~ и Н~ значительно меньше, чем постоянные составляющие В0 и Н0, дроссель без зазора работает на средней кривой намагничивания магнитопровода. Вследствие этого, его эффективная магнитная проницаемость μэ в десятки раз больше, чем магнитопровода с оптимальным немагнитным зазором при их одинаковых конфигурации и геометрических размерах.Due to the fact that the variable components B ~ and H ~ are much less than the constant components B 0 and H 0 , the choke operates without a gap on the average magnetization curve of the magnetic circuit. As a result, its effective magnetic permeability μ e is tens of times greater than that of a magnetic circuit with an optimal non-magnetic gap with their identical configuration and geometrical dimensions.

Индуктивность дросселя L прямо пропорционально зависит от μэ, т.е. при постоянных размерах магнитопровода дросселя и параметров его обмотки при увеличении μэ пропорционально увеличивается его индуктивность или, как в нашем случае, при постоянной индуктивности L и увеличении μэ объем и масса дросселя снижаются.The inductance of the choke L is directly proportional to μ e , i.e. with constant dimensions of the magnetic circuit of the inductor and the parameters of its winding, with an increase in μ e , its inductance proportionally increases or, as in our case, with a constant inductance L and an increase in μ e, the volume and mass of the inductor decrease.

Таким образом, в предлагаемых выпрямителях дроссели фильтра при компенсации постоянной составляющей тока в их обмотках и исключении немагнитного зазора в магнитопроводе имеют существенно меньшие объем и массу, чем обычные дроссели, вследствие того, что имеют меньшую электромагнитную мощность, значительно улучшенные удельные объемно-массовые показатели и более высокую эффективную магнитную проницаемость магнитопровода.Thus, in the proposed rectifiers, the filter chokes, when compensating for the constant component of the current in their windings and eliminating the non-magnetic gap in the magnetic core, have significantly less volume and mass than conventional chokes, due to the fact that they have a lower electromagnetic power, significantly improved specific volume-mass indicators and higher effective magnetic permeability of the magnetic circuit.

Дроссели фильтра без немагнитного зазора могут быть собраны на тороидальных магнитопроводах, выполненных из ферромагнитных сплавов с прямоугольной формой петли гистерезиса. Такие магнитопроводы имеют значительно большую магнитную проницаемость, чем магнитопроводы типа ШЛ и ПЛ, изготовленные из обычной электротехнической стали, и, следовательно, дроссели фильтра без зазора, собранные на тороидальных магнитопроводах, имеют существенно меньшие удельные объем и массу на единицу индуктивности и электромагнитной мощности.Filter chokes without a non-magnetic gap can be assembled on toroidal magnetic circuits made of ferromagnetic alloys with a rectangular hysteresis loop. Such magnetic circuits have a significantly higher magnetic permeability than magnetic circuits of the ShL and PL types, made of conventional electrical steel, and, therefore, filter chokes without a gap, assembled on toroidal magnetic circuits, have significantly lower specific volume and mass per unit of inductance and electromagnetic power.

Таким образом, в предлагаемых выпрямителях с несколькими независимыми дросселями фильтра, каждый из которых имеет основную и компенсирующую обмотки, при отсутствии немагнитного зазора в их магнитопроводе, обеспечивается существенное снижение объема и массы комплекта дросселей и, следовательно, всего выпрямителя в целом.Thus, in the proposed rectifiers with several independent filter chokes, each of which has a main and compensating windings, in the absence of a non-magnetic gap in their magnetic circuit, a significant reduction in the volume and weight of the set of chokes and, therefore, the entire rectifier as a whole is provided.

Новым в изобретении является введение в каждый дроссель фильтра известных многофазных выпрямителей с несколькими независимыми дросселями фильтра компенсирующей обмотки и включение ее встречно с основной обмоткой, а таже исключение из магнитопровода дросселя фильтра немагнитного зазора.New in the invention is the introduction into each filter choke of the known polyphase rectifiers with several independent filter chokes of the compensating winding and its inclusion opposite to the main winding, as well as the exclusion of a non-magnetic gap from the magnetic circuit of the choke filter.

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.

На основании изобретения может быть начато серийное производство дросселей фильтра без немагнитного зазора по типу двухобмоточных дросселей Д ОЮ0.475.013 ТУ.On the basis of the invention, serial production of filter chokes without a non-magnetic gap of the type of double-winding chokes D OYu0.475.013 TU can be started.

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, Н02М 7/06 / Shuvaev Yu.N., Vilenkin A.G.

3. Выпрямитель. А.с. 547016, Н02М 7/06/ Шуваев Ю.Н., Виленкин А.Г.3. Rectifier. A.S. 547016, Н02М 7/06 / Shuvaev Yu.N., Vilenkin A.G.

4. Шуваев Ю.Н. Новые схемы многофазных выпрямителей - Вопросы радиоэлектроники. Сер. общетехническая, 1975, вып. 1, с. 79 - 90.4. Shuvaev Yu.N. New circuits of polyphase rectifiers - Questions of radio electronics. Ser. general technical, 1975, no. 1, p. 79 - 90.

5. Источники вторичного электропитания, под. ред. Ю.И. Конева. - М.: Радио и связь, 1983, с. 223-246.5. Sources of secondary power supply, under. ed. Yu.I. Konev. - 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 for 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. Розенблат М.А. Магнитные усилители и модуляторы. М.: Госэнергоиздат, 1963, с. 7-29.7. Rosenblat M.A. Magnetic amplifiers and modulators. M .: Gosenergoizdat, 1963, p. 7-29.

8. Векслер Г.С. Расчет электропитающих устройств. Киев: Техника, 1978, с. 48-72.8. Veksler G.S. Calculation of power supply devices. Kiev: Technique, 1978, p. 48-72.

9. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. М.: Высшая школа, 1973. с. 268-271.9. Bessonov L.A. Theoretical foundations of electrical engineering. M .: Higher school, 1973. p. 268-271.

10. Моин B.C. Стабилизированные транзисторные преобразователи. - М.: Энергоатомиздат, 1986, с. 30-38.10. Moin B.C. Stabilized transistor converters. - M .: Energoatomizdat, 1986, p. 30-38.

Claims (3)

1. Многофазный выпрямитель, содержащий комплект трансформаторов, n простых выпрямителей и n дросселей фильтра, количество которых равно либо кратно двум или трем, подключенных к параллельно соединенным выходному конденсатору и общей нагрузке через основную обмотку собственного дросселя фильтра, отличающийся тем, что в каждый дроссель введена дополнительная компенсирующая обмотка, число витков которой равно числу витков основной обмотки, конец основной обмотки каждого первого дросселя соединен с концом компенсирующей обмотки каждого второго дросселя, при количестве дросселей, кратном двум, конец основной обмотки каждого второго дросселя соединен с концом компенсирующей обмотки каждого первого дросселя, при количестве дросселей, кратном трем, конец основной обмотки каждого второго дросселя соединен с концом компенсирующей обмотки каждого третьего дросселя, конец основной обмотки каждого третьего дросселя соединен с концом компенсирующей обмотки каждого первого дросселя, а начала компенсирующих обмоток всех дросселей подключены к нагрузке.1. A polyphase rectifier containing a set of transformers, n simple rectifiers and n filter chokes, the number of which is equal to either a multiple of two or three, connected to the parallel-connected output capacitor and the total load through the main winding of the filter's own choke, characterized in that each choke is inserted an additional compensating winding, the number of turns of which is equal to the number of turns of the main winding, the end of the main winding of each first choke is connected to the end of the compensating winding of every second choke, when the number of chokes is a multiple of two, the end of the main winding of every second choke is connected to the end of the compensating winding of each first choke, when the number of chokes is a multiple of three, the end of the main winding of every second choke is connected to the end of the compensating winding of every third choke, the end of the main winding of every third choke is connected to the end of the compensating winding of each first choke, and the beginning of the compensation the control windings of all chokes are connected to the load. 2. Многофазный выпрямитель по п. 1, отличающийся тем, что магнитопровод дросселей фильтра выполнен без немагнитного (воздушного) зазора.2. A multiphase rectifier according to claim 1, characterized in that the magnetic circuit of the filter chokes is made without a non-magnetic (air) gap. 3. Многофазный выпрямитель по пп. 1, 2, отличающийся тем, что дроссели фильтра собраны на тороидальных магнитопроводах с прямоугольной формой петли гистерезиса.3. Multiphase rectifier according to PP. 1, 2, characterized in that the filter chokes are assembled on toroidal magnetic circuits with a rectangular hysteresis loop.
RU2021111142A 2021-04-19 2021-04-19 Multi-phase rectifier RU2761969C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021111142A RU2761969C1 (en) 2021-04-19 2021-04-19 Multi-phase rectifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021111142A RU2761969C1 (en) 2021-04-19 2021-04-19 Multi-phase rectifier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2761969C1 true RU2761969C1 (en) 2021-12-14

Family

ID=79175221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021111142A RU2761969C1 (en) 2021-04-19 2021-04-19 Multi-phase rectifier

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2761969C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU547017A1 (en) * 1970-05-04 1977-02-15 Предприятие П/Я А-1648 Multiphase rectifier
SU547016A1 (en) * 1970-02-19 1977-02-15 Предприятие П/Я А-1648 Straightener
SU817927A1 (en) * 1979-02-05 1981-03-30 Предприятие П/Я В-2969 Multiphase ac voltage-to-stabilized dc voltage converter
SU964913A1 (en) * 1980-09-19 1982-10-07 Предприятие П/Я А-7866 Multiphase rectifier
RU2290741C2 (en) * 2005-03-14 2006-12-27 Открытое Акционерное Общество "Агрегатное Конструкторское Бюро "Якорь" Three-phase voltage rectifying device incorporating three energy flow conversion channels (alternatives)
US20200177094A1 (en) * 2018-11-30 2020-06-04 Schneider Electric It Corporation Pulsed rectifier architecture

Patent Citations (6)

* 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
SU817927A1 (en) * 1979-02-05 1981-03-30 Предприятие П/Я В-2969 Multiphase ac voltage-to-stabilized dc voltage converter
SU964913A1 (en) * 1980-09-19 1982-10-07 Предприятие П/Я А-7866 Multiphase rectifier
RU2290741C2 (en) * 2005-03-14 2006-12-27 Открытое Акционерное Общество "Агрегатное Конструкторское Бюро "Якорь" Three-phase voltage rectifying device incorporating three energy flow conversion channels (alternatives)
US20200177094A1 (en) * 2018-11-30 2020-06-04 Schneider Electric It Corporation Pulsed rectifier architecture

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7277302B2 (en) 12-pulse converter including a filter choke incorporated in the rectifier
US6101113A (en) Transformers for multipulse AC/DC converters
US7847535B2 (en) Method and device for supply to a magnetic coupler
US7095636B2 (en) Electromagnetic interference filter for an autotransformer
US7609536B2 (en) Autotransformer AC/DC converter
EP2320551B1 (en) Thirty-six pulse power transformer and power converter incorporating same
US20020190697A1 (en) 18-pulse rectification system using a wye-connected autotransformer
US11749433B2 (en) Transformers having integrated magnetic structures for power converters
EP2940701A2 (en) Hybrid planar common-mode choke
Abdollahi Multi-phase shifting autotransformer based rectifier
US6424552B1 (en) Multiphase transformer having main and auxiliary transformers
JP2008178180A (en) Rectifier circuit
EP3799281B1 (en) Three-phase differential-mode filter for motor drive
RU2761969C1 (en) Multi-phase rectifier
Ratanapanachote Applications of an electronic transformer in a power distribution system
US20160126857A1 (en) Autotransformer with wide range of, integer turns, phase shift, and voltage
Ohn et al. Two core implementation of coupled inductor for parallel three-phase power converters
US20230085386A1 (en) Zero-sequence blocking transformer
US20200373849A1 (en) Power converter
RU2754546C1 (en) Multi-phase rectifier
RU2788181C1 (en) Low-voltage multiphase rectifier
CN110610795A (en) Three-phase transformer for two-phase rectifier
RU2766846C1 (en) Voltage converter
RU2724604C1 (en) Three-phase high-voltage frequency converter
US11114932B1 (en) Method and apparatus for reduction of ripple current