SU1032563A1 - Voltage multiplying three-phase rectifier - Google Patents

Voltage multiplying three-phase rectifier Download PDF

Info

Publication number
SU1032563A1
SU1032563A1 SU823419956A SU3419956A SU1032563A1 SU 1032563 A1 SU1032563 A1 SU 1032563A1 SU 823419956 A SU823419956 A SU 823419956A SU 3419956 A SU3419956 A SU 3419956A SU 1032563 A1 SU1032563 A1 SU 1032563A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
phase
capacitors
diodes
capacitor
choke
Prior art date
Application number
SU823419956A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Михайлович Нелипа
Петр Михайлович Покрас
Владимир Сергеевич Ярмощук
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8117
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 Предприятие П/Я В-8117 filed Critical Предприятие П/Я В-8117
Priority to SU823419956A priority Critical patent/SU1032563A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1032563A1 publication Critical patent/SU1032563A1/en

Links

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Abstract

ТРЕХФАЗНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ С .УМНОЖЕНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий в каждой фазе дроссель, две парал-лельно соединенные цепочки, кажда  из которых состоит из конденсатораи диода, включенного с противоположной пол рностью по отношению к другой цепочке, причем точки соединени  конденсатора и диода соответствующей .пол рности каждой фазы объединены между собой через встречно- последовательно соединенные дополнительные диоды, общие точки которых подключены к выходным выводам, о т ичающийс  тем, что, с целвю повышени  КПД путем обеспечени  высокопо коэффициента преобразовани  во всех режимах работы, включа  режимы холостого хода и короткого замыкани , и расширени  диапазона использовани  за счет сочетани  режимов неизменного выходного тока и неизменной мощности, дроссель каждой фазы включен между общей точкой соединени  диодов данной фазы и общей точкой соединени  конденi саторов, другой, смежной,фазы, приW чем индуктивность дроссел  и емкости конденсаторов каждой фазы образу ,ют резонансный контур с частотой , колебани , равной частоте питающейA THREE PHASE VOLTAGE RECTIFIER, containing a choke in each phase, two parallel-connected chains, each of which consists of a capacitor and a diode connected with opposite polarity to the other chain, and the connection point of the capacitor and the diode of the corresponding polarity the phases are interconnected through counter-connected additional diodes, the common points of which are connected to the output pins, which is due to the fact that, in order to increase efficiency by providing high conversion ratio in all operating modes, including idle and short circuit, and expanding the range of use by combining constant output current and constant power, each phase choke is connected between the common junction point of the diodes of this phase and the common junction point of the capacitors, the other adjacent phase when W than the inductance of the throttles and capacitors of the capacitors of each phase form a resonant circuit with a frequency equal to the frequency of the supply

Description

со ю СПwith yu SP

С35 ОР Изобретение относитс  к злектротехнике , предназначено дл  преобразовани  переменнопо тока в посто нный ои может быть использовано дл  питани  различных устройств, в частности дл  зар да емкостных и индуктивных накопителей, предназначенных дл  питани  газоразр дных ламп, Известен трехфазный выпр митель С умножением напр жени , содержаи ий в каждой фазе две параллельно соединенные между собой диодно-конденсаторные цепочки с разной пол рйостью включени  диодов, причем точки соединени  этих диодов всех фаз объединены между собой через дополнительные диоды одной пол рности и подключены к выходным зажимам С 1 1. : Однако данный выпр митель имеет низкий коэффициент мощности и не обеспечивает высокий коэффициент Преобразовани  во всех режимах рабо Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  трехфазный выпр митель с умножением напр жени , содержащий в каждой фазе дроссель, две параллельно соединенные цепочки, кажда  из которых состоит из конденсатора и диода, включенного с противополож ной пол рностью по отношению к другой цепочке, причем точки соединени конденсатора и диода соответствующей пол рности каждой фазы объединены между собой через встречно-последовательно соединенные дополните ные диоды, общие точки которых подключены к выходным выводам. Указанный выпр митель обладает падающей нагрузочной характеристико высоким КПД и мощности, позвол ет получить на нагрузке удвоенное напр жение с малой амплитудой и большой частотой пульсаций Г23Недостатком известного устройства  вл ютс  невозможность обеспечени  высокого коэффициента преобразовани  во всех режимах работы включа  режим холостого хода и к.з а также невозможность обеспечени  сочетани  режимов неизменного выходного тока и неизменной мощности , что приводит к недостаточному КПД и узкому диапазону использовани . Цель изобретени  - повышение КПД путем обеспечени  высокого коэффициента преобразовани  во всех режимах работы, включа  (эежимхолостого хода и к.з. и расширение диапазона использовани  за счет сочетани  режимов неизменного выходного тока и неизменной мощности. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в трехфазном выпр мителе с умножением напр жени , содержащем в каждой фазе дроссель, две параллельно соединенные цепочки, кажда  из которых состоит из конденсатора и диода, включенного с противоположной пол рностью по отношению к другой цепочке, причем точки соединени  конденсатора и диода со:ответствующей пол рности каждой объединены между собой через встречно-последовательно соединенные дополнительные диоды, общие точки которых подключены к выходным выводам, дроссель каждой фазы включен между общей точкой соединени  диодов данной фазы и общей точкой соединени  конденсаторов другой, смежной, фазы, причем индуктивность дроссел  и емкости конденса-. торов каждой фазы образуют резонансный контур с частотой колебаний, равной частоте питающей сети. На чертеже представлена принципиальна  схема трехфазного выпр мител  с умножением (утроением) напр жени  , Выпр митель с утроением напр жени  содержит конденсаторы 1-6, ко-, -торые образуют три пары последовательно соединенных конденсаторов, общие точки которых подключены к трем фазам сетевого напр жени  7-9. Параллельно трем пар.ам последовательно соединенных конденсаторов 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6 подключены три пары последовательно соединенных диодов 10и11,12и13, 1Аи15, Точки соединени  конденсатора 1 с диодом 10, конденсатора 5 с диодом и .конденсатора 6 с диодом 15 соединены с соответствующими.выводами нагрузки Т6 через диоды 17-22, включенные таким образом, что их пол рность в точках соединени  с конденсаторами 1-6 противоположна пол рности диодов 10-15 подключенных в эти же точки, а к одному и тому же выводу нагрузки 16 подключены диоды только одной пол рности. Общие точки конденсаторов 1 и объединены с общей точкой диодов 1 и 15 через дроссель 23, конденсаторов 3 и f{ с общей точкой диодов 12 и 13 через дроссель 24 и конденсаторов 5 и 6 с общей точкой диодов 10 и 11 через дроссель 2 Устройство рабштает следующим еб разом. Напр жением между-фазами 7 и 8 зар жаютс  конденсаторы 1 и 2 в про тивоположные полупериоды приложенного напр жени , благодар  наличию диодов 10 и 11. Аналогичным образом зар жаютс  конденсаторы 3 и 4 от напр жени  между фазами 8 и 9, сдвинутого относительно напр жени  между фазами 7 и 8 на +120°, и конденсаторы 5 и 6 от напр жени  между фазами 9 и 7, сдвинутого относительно напр жени  между фазами 7 и 8 на -120. Благодар  наличию сдвига междуфазного напр жени  на 120 , конденсаторы зар жаютс  со сдвигом в бС. Напр жение на конденсаторах 1 3| 5, суммиру сь с напр жением на конденсаторах 2, , 6 и с напр же нием между фазами 7 8, 9 прикладываетс  к нагрузке 1б через одну из пар диодов, составленную из диодов 17, 19, 21 и диодов 18, 20, 22. Чередование включени  пар диодов из диодов 17, 19, 21 и диодов 18,20 22 происходит со сдвигом по фазе в 3t)°, обеспечива  на нагрузке малый коэффициент и высокую частоту пульса ций. Кроме того, так же как и в аналоге , при сопротивлении на нагрузке 16, приближающейс  к бесконечности, конденсаторы 1-6 зар жаютс  до ампли тудного значени . При этом напр жени сети, суммиру сь с напр жением на од ной из пар зар женных конденсаторов состо щейиз конденсаторов 1, 3j 5 и 2, А, 6, прикладываетс  к нагрузке, обеспечива  на нагрузке утроенное напр жение, а отсутствие перезар да конденсаторов 1-6 - к уменьшению тока сети практически до нул . При приближении к режиму к.з. емкости конденсаторов 1,2, индуктивности дроссел  23, емкости конденсаторов 3, , и индуктивности дроссел  2, емкость конденсаторов 5, 6 и индуктивность дроссел  25 образуют колебательные контура схемы Буг шеро, которые, как и в схемах индуктивно-емкостных преобразователей, . обеспечивают протекание через нагрузку неизменного тока независимо от величины сопротивлени  нагрузки. Так как контура настроены на ча .стоту сети, то в режиме к.з. ток, по 34 требл емый от сети, стремитс  к ну лю и определ етс  только добротностью указанных контуров. С ростом сопротивлени  нагрузки растет на ней напр жение и измен ютс  углы включени  диодов 10-22, При этом нарушаетс  условие работы схемы Бушеро и т)эехфазный выпр митель с ут-. роением напр жени  преобразуетс  из источника тока в источник с падающей нагрузочной характеристикой. Так как источник с падающей нагрузочной характеристикой обеспечивает отдачу максимальной мощности в промежутке между режимами холостого хода и К.З., то в широком диапазоне изменени  сопротивлени  нагрузки величина отдаваемой нагрузке мощности остаетс  практически посто нной (крива  мощности отдаваемой нагрузке имеет перегиб), как и в известных схемах источников с падающей нагрузочной характеристикой. Включение в существующем выпр мителе дросселей между точками соединени  конденсаторов одной фазы и соединени  диодов другой фазы выгодно отличает предлагаемый выпр митель С утроением напр жени  от прототипа, так как .за счет подключени  дросселей 23-25 через диоды 10, 11 12, 13, Н, 15 и 17, 18, 19, 20, 21, 22 к конденсаторам 1-6 образуютс  либо схемы индуктивноемкостного преобразовател  (в режиме , близком к к.з.), либо схемы источников с падающей характеристи- а кой (в режиме, близком к холостому ходу). Кроме того, в режиме, близком к холостому ходу, предлагаемый выпр митель обеспечивает на нагрузке утроенное напр жение, что расш1  ет диапазон использовани  такого выпр мител  без повышающего трансформатора , у которого весогабаритные показатели выше, чем у преобразовател . Изобретение позвол ет ограничить количество дросселей в сравнении с прототипом и получить режим работы,  вл ющийс  оптимальным при зар де емкостных накопителей дл  газоразр дных ламп. Выпр митель с утроением напр жени  может быть использован при.питании различнt; x устройств, особенно с падающей, вольт-амперной характеристикой, например , при зар де конденсаторов или питаний газоразр дных приборов.C35 EP The invention relates to electrical engineering, is designed to convert AC current into constant voltage, and can be used to power various devices, in particular for charging capacitive and inductive drives designed to power gas discharge lamps. A three-phase rectifier is known. Multiply voltage, each phase contains two parallel-connected diode-capacitor circuits with different polarity of switching on the diodes, and the junction points of these diodes of all phases are combined between Oh through additional diodes of the same polarity and connected to the output terminals C 1 1.: However, this rectifier has a low power factor and does not provide a high Conversion Ratio in all operating modes. The closest to the one offered is a three-phase voltage multiplier rectifier containing in each phase, a choke, two parallel-connected chains, each of which consists of a capacitor and a diode connected with opposite polarity with respect to the other chain, and the junction point Satoru diode and respective polarity of each phase are combined with each other via the anti-serially connected diodes nye supplement, common points are connected to the output terminals. This rectifier has a falling load characteristic of high efficiency and power, allowing to obtain twice the voltage with a small amplitude and a high ripple frequency on the load. The disadvantage of the known device is the impossibility of providing a high conversion coefficient in all operating modes including idle mode and short circuit. it is also impossible to provide a combination of constant output current and constant power modes, which leads to insufficient efficiency and a narrow range of use. The purpose of the invention is to increase efficiency by providing a high conversion ratio in all modes of operation, including (accelerating and short-circuiting and extending the range of use by combining constant output current and constant power. The goal is achieved by the fact that in a three-phase rectifier by multiplying the voltage containing in each phase a choke, two parallel-connected chains, each of which consists of a capacitor and a diode connected with an opposite polarity with respect to the other chain, and the connection points of the capacitor and the diode with: the corresponding polarity of each are connected to each other through opposite-connected additional diodes, the common points of which are connected to the output terminals, the choke of each phase is connected between the common connection point of the diodes of this phase and the common connection point of the capacitors of the other adjacent phase, and the inductance of the throttles and capacitors of the capacitors of each phase form a resonant circuit with a frequency of oscillation equal to the frequency of the mains supply. The drawing shows a schematic diagram of a three-phase voltage multiplier (tripling) rectifier, a rectifier with a tripling voltage, contains capacitors 1-6, the second, which form three pairs of series-connected capacitors, the common points of which are connected to the three phases of the mains voltage 7-9. In parallel, three pairs of series-connected capacitors 1 and 2, 3 and 4, 5 and 6 are connected three pairs of series-connected diodes 10 and 11, 12 and 13, 1A and 15, the points of connection of the capacitor 1 with the diode 10, the capacitor 5 with the diode and the capacitor 6 with the diode 15 connected to the corresponding load terminals T6 via diodes 17-22, connected in such a way that their polarity at the points of connection with capacitors 1-6 is opposite to the polarity of diodes 10-15 connected to the same points, and to the same load terminal 16 are connected diodes of only one polarity. Common points of capacitors 1 and combined with common point of diodes 1 and 15 through choke 23, capacitors 3 and f {with common point of diodes 12 and 13 through choke 24 and capacitors 5 and 6 with common point of diodes 10 and 11 through choke 2 The device works as follows fucking time. The voltage between the phases 7 and 8 charges the capacitors 1 and 2 into opposite half-periods of the applied voltage, due to the presence of diodes 10 and 11. Similarly, the capacitors 3 and 4 are charged from the voltage between phases 8 and 9, which are shifted relative to the voltage between phases 7 and 8 by + 120 °, and capacitors 5 and 6 from the voltage between phases 9 and 7, shifted relative to the voltage between phases 7 and 8 by -120. Due to the phase-to-phase shift by 120, the capacitors are charged with a shift in BS. Voltage across capacitors 1 3 | 5, summing with the voltage across the capacitors 2, 6, and with the voltage between phases 7, 8, 9 is applied to the load 1b through one of the pairs of diodes made up of diodes 17, 19, 21 and diodes 18, 20, 22. The alternation of the inclusion of pairs of diodes from the diodes 17, 19, 21 and diodes 18,20 22 occurs with a phase shift of 3t), providing a small coefficient and a high pulse frequency on the load. In addition, as in the analogue, when the resistance is at a load 16 approaching infinity, the capacitors 1-6 are charged to an amplitude value. In this case, the mains voltage, summed with the voltage of one of the pairs of charged capacitors consisting of capacitors 1, 3j 5 and 2, A, 6, is applied to the load, ensuring the load voltage is tripled on the load, and -6 - to decrease the network current to almost zero. When approaching the short-circuit mode. capacitors 1,2, inductors Drossel 23, capacitors 3,, and inductances Drossel 2, capacitors 5, 6 and Drossel inductance 25 form the oscillatory circuits of the Bug Sheroot circuit, which, as in the inductance-capacitance circuits,. provide a constant current through the load regardless of the magnitude of the load resistance. Since the contours are tuned to ca. the network, then in the mode short circuit the current, 34 required from the mains, tends to zero and is determined only by the quality of the specified circuits. As the load resistance grows, the voltage across it increases and the switching angles of the diodes 10–22 change. Thus, the condition of the Bushero circuit and the phase-rectifier rectifier with ut- breaks. the voltage is converted from a current source to a source with a falling load characteristic. Since the source with a falling load characteristic provides maximum power output in the interval between idle and CZ modes, in a wide range of load resistance variation the amount of power delivered to the load remains almost constant (the output power curve has a bend), as in known circuits of sources with a falling load characteristic. The inclusion in the existing rectifier of chokes between the points of connection of capacitors of one phase and the connection of diodes of another phase favorably distinguishes the proposed rectifier. With the tripling of the voltage from the prototype, because due to connecting the chokes 23-25 through diodes 10, 11 12, 13, H, 15 and 17, 18, 19, 20, 21, 22 to the capacitors 1-6 are formed either the inductive-capacitive converter circuits (in the mode close to short circuit), or the circuits of the sources with the falling characteristic (in the mode close to idle). In addition, in the mode close to idle, the proposed rectifier provides triple voltage on the load, which expands the range of use of such a rectifier without a step-up transformer, whose weight and dimensions are higher than that of the converter. The invention makes it possible to limit the number of chokes in comparison with the prototype and to obtain an operating mode that is optimal for charging capacitive accumulators for gas discharge lamps. A rectifier with a tripling voltage can be used when power is applied; x devices, especially with a falling volt-ampere characteristic, for example, when charging capacitors or supplying gas discharge devices.

Claims (1)

ТРЕХФАЗНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ С 'УМНОЖЕНИЕМ! НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий в каждой фазе дроссель, две параллельно соединенные цепочки, каждая • из которых состоит из конденсатораи диода, включенного с противоположной полярностью по отношению к другой цепочке, причем точки соединения конденсатора и диода соответствующей .полярности каждой фазы объ единены между собой через встречнопоследовательно соединенные дополнительные диоды, общие точки которых подключены к выходным выводам, о тяичающийся тем, что, с целвю повышения КПД путем обеспечения высокого коэффициента преобразования во всех режимах работы, включая режимы холостого хода и короткого замыкания, и расширения диапазона использования за счет сочетания режимов неизменного выходного тока и неизменной мощности, дроссель каждой фазы включен между общей точкой соединения диодов данной фазы и общей точкой соединения конденсаторов, другой, смежной,фазы, причем индуктивность дросселя и емкости конденсаторов каждой фазы образует резонансный контур с частотой , колебания, равной частоте питающейTHREE PHASE RECTIFIER WITH 'MULTIPLICATION! VOLTAGES, containing in each phase a choke, two parallel-connected circuits, each of which • consists of a capacitor and a diode connected with the opposite polarity with respect to the other circuit, and the connection points of the capacitor and the diode of the corresponding polarity of each phase are interconnected through opposite-connected additional diodes, the common points of which are connected to the output terminals, which is characterized by the fact that, in order to increase the efficiency by providing a high conversion coefficient to all operating modes, including idling and short circuit modes, and expanding the range of use due to the combination of constant output current and constant power modes, the choke of each phase is connected between the common point of connection of the diodes of this phase and the common point of connection of capacitors, another adjacent phase, moreover, the inductance of the inductor and capacitance of the capacitors of each phase forms a resonant circuit with a frequency of oscillation equal to the supply frequency SU .„1032563SU. „1032563
SU823419956A 1982-04-09 1982-04-09 Voltage multiplying three-phase rectifier SU1032563A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823419956A SU1032563A1 (en) 1982-04-09 1982-04-09 Voltage multiplying three-phase rectifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823419956A SU1032563A1 (en) 1982-04-09 1982-04-09 Voltage multiplying three-phase rectifier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1032563A1 true SU1032563A1 (en) 1983-07-30

Family

ID=21005542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823419956A SU1032563A1 (en) 1982-04-09 1982-04-09 Voltage multiplying three-phase rectifier

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1032563A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3913000A (en) Two-phase solid state power converter
SU1032563A1 (en) Voltage multiplying three-phase rectifier
RU2601437C1 (en) Charging device of capacitive energy storage
SU560307A1 (en) Three phase voltage doubled rectifier
RU2521613C1 (en) Device for connecting controlled voltage inverter to direct current voltage source
RU208118U1 (en) Device for protecting the electrical network from the effects of hormonal components of the current
SU764065A1 (en) Thyristor frequency changer
SU982163A1 (en) Converter
RU1815772C (en) High-voltage converter of alternating voltage to direct voltage with controlled polarity
SU1173510A1 (en) Transistor inverter
SU1109856A1 (en) Multicell harmonic oscillator
RU1282797C (en) Serial inverter
SU1288871A1 (en) Transistor d.c.voltage converter
SU1051514A1 (en) Stabilizing secondary power supply
RU2147156C1 (en) Off-line inverter
SU1001367A1 (en) Voltage converter
US3439254A (en) Single phase voltage converter
SU1095327A1 (en) D.c. voltage converter
SU493874A1 (en) Full-wave rectifier
RU1818668C (en) Ac-to-dc voltage converter
SU570167A1 (en) Three phase voltage inverter
SU1317588A1 (en) Device for artificial commutation of converter thyristors
SU744516A1 (en) Secondary power supply source
SU1690130A1 (en) Ac-to-ac transformer
SU1072220A1 (en) Thyristor converter