SU1112513A1 - Versions of step power source - Google Patents

Versions of step power source Download PDF

Info

Publication number
SU1112513A1
SU1112513A1 SU833587113A SU3587113A SU1112513A1 SU 1112513 A1 SU1112513 A1 SU 1112513A1 SU 833587113 A SU833587113 A SU 833587113A SU 3587113 A SU3587113 A SU 3587113A SU 1112513 A1 SU1112513 A1 SU 1112513A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
valves
valve
windings
winding
combined
Prior art date
Application number
SU833587113A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Аркадий Михайлович Репин
Original Assignee
Предприятие П/Я А-1427
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 А-1427 filed Critical Предприятие П/Я А-1427
Priority to SU833587113A priority Critical patent/SU1112513A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1112513A1 publication Critical patent/SU1112513A1/en

Links

Landscapes

  • Ac-Ac Conversion (AREA)

Abstract

1. Ступенчатый источник электропитани , выполненный в виде преобразовател , содержащего двенадцать вентилей и один трехфазный или три однофазных трансформатора, сетевые обмотки которых образуют входные выводы, а кажда  из трех вентильных обмоток посредством двух линий присоединена к двум вентильным  чейкам из последовательно согласно включенных вентилей в каждой из них, образу  ступень, при этом свободные аноды двух вентилей, подключенных к первой вентильной обмотке, и соответственно свободные катоды двух вентилей, подключенных к третьей вентильной /обмотке, объединены между собой и образуют выходные выводы, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  энергетических и массогабаритных показателей, а также надежности и стоимости, остальные восемь вентилей соединены между собой по четыре последовательно встречно в два последовательно согласно включенных четырехвентильных кольца, к объединенным анодам вентилей первого из которых присоедиSU ,,,,t 112513 А 3C5D Н 02 М 9/OOj H 02 М 7/06; Н 02 М 7/48; Н 02 М 3/44 нена перва  вентильна  обмотка, а к объединенным катодам вентилей первого и второго кольца подключены, соответственно, втора  и треть  вентильные обмотки. 2.Источник по П.1, отличающийс  тем, что он выполнен в виде по крайней мере двух одинаковых преобразователей. 3.Источник по.п.2, отличающийс  тем, что преобразователи соединены между собой выходными выводами последовательно или/и параллельно , встречно либо согласно. 4.Источник по п.З, отличаi ющийс  тем, что вентильные обмотки ступеней на стыке преобразова (Л телей разноименны. 5.Источник по п.З, отличающийс  тем, что вентильные об- мотки ступеней на стыке преобразователей одноименны. 6.Источник по пп. 4 и 5, отличающийс  тем, что вентили , соедин ющие последовательно N5 согласно включенные преобразователи, сд образуют четьфехвентильное кольцо, к объединенным анодам вентилей кото00 рого подключена вентильна  обмотка одной ступени, а к объединенным катодам - обмотка другой ступени. 7.Ступенчатый источник электропитани , содержащий двенадцать вентилей и один трехфазный или три однофазных трансформатора, кажда  из трех вентильных обмоток которых посредством двух линий подключена к двум вентильным  чейкам из последовательно согласно включенных двух вентилей в каждой из них, образу 1. Staged power supply, made in the form of a converter, containing twelve valves and one three-phase or three single-phase transformers, the power windings of which form input terminals, and each of the three valve windings is connected to two valve cells in series through two lines in each of them, to form a step, while free anodes of two valves connected to the first valve winding, and accordingly free cathodes of two valves connected to the third valve / winding, they are interconnected and form output pins, characterized in that, in order to improve energy and mass-dimensional indicators, as well as reliability and cost, the remaining eight valves are interconnected four in series in opposite two in series according to the included four-valve rings , to the combined anodes of the valves of the first of which are connected to the SU ,,,, t 112513 A 3C5D H 02 M 9 / OOj H 02 M 7/06; H 02 M 7/48; H 02 M 3/44 The first winding is not connected, and the second and third valve windings are connected to the combined cathodes of the first and second ring valves, respectively. 2. The source of claim 1, characterized in that it is made in the form of at least two identical converters. 3. The source according to claim 2, characterized in that the converters are interconnected by output terminals in series or / and in parallel, oppositely, or according to. 4. Source according to paragraph 3, differing in that the valve windings of the steps at the junction of the transform (H different names. 5. Source of paragraph 3 of C, characterized in that the valve windings of the steps at the junction of the converters are the same. 6. Source of Claims 4 and 5, characterized in that the valves connecting N5 in series according to the included transducers, cd form a four-fan valve ring, to the combined anodes of the valves which are connected a valve winding of one stage, and to the combined cathodes - a winding of another stage.power supply, containing twelve valves and one three-phase or three single-phase transformers, each of the three valve windings through two lines connected to two valve cells in series according to the two valves in each of them, forming

Description

ступень, при этом свободные аноды двух вентилей, подключенных к первой вентильной обмотке, и соответственно свободные катоды двух вентилей, подключенных к третьей вентильной обмотке , объединены между собой и образуют входные вьшоды, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  энергетических и массогабаритных показателей, а также надежности и стоимости, остальные восемь вентилей соединены между собой по четыре последовательно согласно включенных четырехвентильных кольца, к объединенным анодам вентилей первого из которых присоединена перва  вентильна  обмотка, а к объединенным катодам вентилей первого и второго колец подключены соответственно втора  и треть  вентильные обмотки.step, while the free anodes of the two valves connected to the first valve winding, and accordingly the free cathodes of the two valves connected to the third valve winding, are interconnected and form input outputs, characterized in that, in order to improve the energy and weight and size parameters, and also reliability and cost, the remaining eight valves are interconnected in four in series according to the included four-valve rings, to the combined anodes of the valves of the first of which are connected erva gate winding, and the cathodes to the combined first and second valves rings connected respectively second and third valve winding.

8 Источник по п.7, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью улучшени  коммутационной способности, между объединенными анодами и объединенными катодами первого и объединенными катодами вентилей второго колец присоединены дополнительно введенные коммутирующие конденсаторы8 Source according to claim 7, in connection with the fact that, in order to improve the switching capacity, additionally introduced switching capacitors are connected between the combined anodes and the combined cathodes of the first and the combined cathodes of the second ring valves.

9. Источник по п.7, отличающий с   тем, что он снабжен9. The source according to claim 7, characterized in that it is supplied

513513

третичными обмотками, соединенными последовательно согласно между собой через коммутирующий конденсатор.tertiary windings connected in series according to each other through a switching capacitor.

10.Источник по пп. 7 и 8, отличающийс  тем, что коммутирующими конденсаторами зашунтированы вентильные обмотки, а в рассечку одной из линий каждой вентильной обмотки включен дополнительно введенный дозирующий конденсатор.10. Source of PP. 7 and 8, characterized in that the valve windings are bridged by switching capacitors, and the additionally introduced dosing capacitor is included in the cutting of one of the lines of each valve winding.

11.Источник по пп. 7, 8 и 10, отличающийс  тем, что в рассечку одного из объединений ано-дов вентилей первого и объединений катодов вентилей второго колец, а также одного из соединений этих колец между собой включены дополнительно введенные индуктивные элементы , магнитно св занные или несв занные между собой, к средним точкам которых присоединена одна из линий соответствующей вентильной обмотки.11. The source of PP. 7, 8 and 10, characterized in that the cutting of one of the associations of the anodes of the first valves and the associations of the cathodes of the second rings of the valves, as well as one of the connections of these rings among themselves, additionally introduced inductive elements that are magnetically connected or unrelated , to the middle points of which one of the lines of the corresponding valve winding is connected.

12.Источник по п. 11, отличающийс  тем, что индуктивные элементы зашунтированы дополнительно гведенными вспомогательными конденсаторами .12. The source of claim 11, wherein the inductive elements are shunted by additionally driven auxiliary capacitors.

13.Источник по пп. 7-12, о т личающийс  тем, что между входными вьшодами включен накопительный конденсатор.13. Source of PP. 7-12, in that the storage capacitor is connected between the input terminals.

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в качестве неуправл емого либо управл емого (регулируемого, стабилизированного ) вторичного источника электропитани  повышенного посто нно го или любого переменного напр жени  (тока), например трехфазного, при сравнительно высоких требовани х к качеству преобразовани  энергии, экономичности и надежности. .The invention relates to electrical engineering and can be used as an uncontrolled or controlled (regulated, stabilized) secondary power source of increased constant or any alternating voltage (current), for example, three-phase, with relatively high demands on the quality of energy conversion, economy and reliability. .

Известны стз енчатые источники электропитани , содержащие последовательно соединенные между собой трехфазные вентильные мосты (Ларионова ) ij .Known power supply sources containing three-phase valve bridges (Larionov) ij connected in series with each other.

Однако такие источники имеют увеличенное число вент пьных обмоток и пониженный кпд.However, such sources have an increased number of ventilation windings and reduced efficiency.

Известен ступенчатый источник электропитани , содержащий при том же числе ступеней меньшее число обмоток и основанный на присоединении источника посто нного напр жени  к трем последовательно согласно включенным по выводам посто нного тока однофазным управл емым вентильным мостам (Греца-По лака), диагонали переменного тока которых посредством шести линий присоединены к вентильным обмоткам одного трехфазного или трех однофазных силовых трансформаторов . Их сетевые обмотки образуют выходные вьтоды, а устройство обеспечивает преобразование посто нного тока в переменный. При этом дл  компенсации негативного вли ни  образующейс  в схеме реактивной (индуктивной ) энергии источник дополнительно снабжен коммутирующими конденсаторами , шунтирующими каждую из сетевых обмоток.A step-by-step power supply is known, containing, for the same number of steps, a smaller number of windings and based on the connection of a constant voltage source to three in series according to the single-phase controlled gate bridges (Gretz-Po lacquer) connected via DC terminals (AC diagonal) Six lines are connected to the valve windings of one three-phase or three single-phase power transformers. Their power windings form the output terminals, and the device converts the direct current into the alternating current. At the same time, to compensate for the negative impact of the reactive (inductive) energy produced in the circuit, the source is additionally equipped with switching capacitors shunting each of the network windings.

Устройству свойственна относительно устойчива  работа при перегрузках , сравнительно хорошие динамические показатели, пониженное обратное напр жение на вентил х, а также достаточно эффективное использование коммутирующих конденсаторов вследствие протекани  чере.з них тока повышенной (тройной) частоты pj .The device is characterized by relatively stable operation with overloads, relatively good dynamic performance, reduced reverse voltage at the valves, as well as a rather efficient use of switching capacitors due to the flow of current through an increased (triple) frequency pj.

Недостатками устройства  вл ютс  сравнительно плохие энергетические и массогабаритные показатели, обуслов ленные относительно невысоким КПД вследствие сравнительно большого числа В-, вентилей, одновременно последовательно обтекаемых током нагрузки в каждом из шести контуров токопрохождени , а также сравнительно вы соким напр жением на вентильных обмотках , усложн ющих проблемы высоковольтной изол ции, вследствие малого числа i)( ступеней ().The drawbacks of the device are relatively poor energy and weight and size parameters, due to the relatively low efficiency due to the relatively large number of B- valves, simultaneously sequentially flowing around the load current in each of the six current paths, and the relatively high voltage on the windings complicating problems of high-voltage insulation, due to the small number of i) (steps ().

Наиболее близким к изобретению  вл етс  ступенчатый источник электропитани , содержащий три однофазных трансформатора, сетевые обмотки которых соединены в трехлучевую звезду, а кажда  из трех вентильных обмоток посредством двух линий (Л 2) подключена к двум вентильным  чейкам из последовательно согласно соединенньгх вентилей, причем эти вентильные  чейки соединены ме щу собой в параллель, образу  четыдехвентильный мост Греца-Поллака, а все три моста по цепи посто нного тока соеди иены между собой последовательно согласно, образу  свободными выводами первого и последнего мостов выводы по посто нному току.Closest to the invention is a stepped power source containing three single-phase transformers, the network windings of which are connected to a three-beam star, and each of the three valve windings is connected via two lines (L 2) to two valve cells in series according to the connected valves, the cells are connected in parallel by themselves, forming the four-branch Gretz-Pollack bridge, and all three bridges along the DC circuit are connected to each other in series according to The free terminals of the first and last bridges are DC outputs.

При этом при подключении сетевых обмоток к трехфазному источнику пере менного тока и определенных углах управлени  вентип ми источник формирует на выводах посто нного тока регулируемое (стабилизированное) посто  нное напр жение (ток), а при подключении к последним выводам источника посто нного напр жени  и соответствущих углах управлени  формирует в обмотках переменный ток (работает как инвертор). Причем с целью обеспечени  искусственной коммутации на тройной частоте источник дополнительно снабжен третичными обмотками, соединенными последовательно согласно между собой через малогабаритный коммутирующий конденсатор .In this case, when the power windings are connected to a three-phase alternating current source and certain ventilation control angles, the source generates an adjustable (stabilized) constant voltage (current) at the DC terminals, and when connected to the last terminals of a DC voltage source and The control corners form an alternating current in the windings (it works as an inverter). Moreover, in order to provide artificial switching at the triple frequency, the source is additionally equipped with tertiary windings connected in series according to each other through a small switching capacitor.

Цель изобретени  - улучшение энергетических и массогабаритных показателей , а также надежности и стоимости. The purpose of the invention is to improve the energy and weight and size indicators, as well as reliability and cost.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в ступенчатом источнике электропитани  по первому варианту, выполненном в виде преобразовател ,содержащего двенадцать вентилей и один трехфазный или три однофазных трансформатора , сетевые обмотки которых образуют входные выводы, а кажда  из трех вентильных обмоток посредством двух линий присоединена к двум вентильным  чейкам из последовательно согласно включенных двух вентилей в ка здой из них, образу  ступень, при этом свободные аноды двух вентилей , подключе.нных к первой вентильной обмотке, и соответственно свободные катоды двух вентилей, подключенных к третьей вентильной обмотке , объединены между собой и образуют выходные выводы, остальные восемь вентилей соединены между собой по четыре последовательно встречно в два последовательно согласно включенных четырехвентильных кольца, к объединенным анодам вентилей первого из которых присоединена перва  вентильна  обмотка, а к объединенным катодам вентилей первого и второго кольца подключены соответственно втора  и треть  вентильные обмотки.This goal is achieved by the fact that in the step-wise power supply in the first embodiment, made in the form of a converter, containing twelve valves and one three-phase or three single-phase transformers, the network windings of which form the input terminals, and each of the three valve windings is connected to two valve coils via two lines cells from sequentially according to the included two valves in each of them, forming a stage, while the free anodes of two valves connected to the first valve winding and with Respectively, the free cathodes of two valves connected to the third valve winding are interconnected and form output terminals, the remaining eight valves are interconnected four consecutively in two in series according to four valve rings connected, the first valve winding connected to the first anode of the first valve, and to the combined cathodes of the valves of the first and second rings are connected, respectively, the second and third valve windings.

Кроме того, источник вьтолнен в виде по крайней мере двух одинаковых преобразователей.In addition, the source is in the form of at least two identical converters.

Преобразователи соединены между собой выходными вьшодами последовательно или/и параллельно, встречно либо согласно.The transducers are interconnected by the output outputs in series or / and in parallel, counter or according to.

Вентильные обмотки ступеней на стыке преобразователей выполнены разноименными .The valve windings of the steps at the junction of the converters are made opposite.

Вентильные обмотки ступеней на стыке преобразователей выполнены одноименными.The valve windings of steps at the junction of converters are made of the same name.

Вентили, соедин ющие последовательно согласно включенные преобразователи , образуют четырехвентильное кольцо, к объединенным анодам вентилей которого подключена вентипьна  обмотка одной, а к объединенным катодам вентилей - обмотка другой ступени .The valves connecting in series according to the included transducers form a four-valve ring, to the combined anodes of the valves of which one valve is connected to the winding of one and to the combined cathodes of the valves to the winding of another stage.

5151

В ступенчатом источнике электропитани  по второму варианту, содержащем двенадцать вентилей и один трехфазньй или три однофазных трансформатора , кажда  из трех вентильных обмоток которых посредством двух линий подключена к двум вентильным  чейкам из последовательно согласно включенных двух вентилей в каждой из них, образу  ступень, при этом свободные аноды двух вентилей, подключенных к первой вентильной обмотке , и соответственно-свободные катоды двух вентилей, подключенных к третьей вентильной обмотке, объединены между собой и образуют входные выводы, остальные восемь вентилей соединены между собой по четыре последовательно встречно в два последовательно согласно включенных четырехвентильных кольца, к объединенным анодам вентилей первого из которых присоединена перва  вентильна  обмотка, а к объединенным катодам вентилей первого и второго колец подключены соответственно втора  и треть  вентильные обмотки.In the staged power supply according to the second variant, containing twelve gates and one three-phase or three single-phase transformer, each of the three valve windings of which are connected to two valve cells of two lines in series according to two lines in each of them, forming a stage, while the free the anodes of the two valves connected to the first valve winding, and accordingly the free cathodes of the two valves connected to the third valve winding, are interconnected and about The input pins are connected, the remaining eight valves are interconnected four consecutively in two in series according to four-valve rings connected, the first valve winding is connected to the combined valve anodes of the first of which, the second and third valve windings are connected to the combined cathodes of the first and second valves .

При этом с целью улучшени  коммутационной способности между объединенными анодами и объединенными катодами первого и объединенными катодами вентилей второго колец присоединены дополнительно введенные коммутирующие конденсаторы.At the same time, in order to improve the switching capacity between the combined anodes and the combined cathodes of the first and the combined cathodes of the valves of the second ring, additionally introduced switching capacitors are connected.

Источник снабжен третичными обмотками , соединенными последовательно согласно между собой через коммутирующий конденсатор.The source is equipped with tertiary windings connected in series according to each other through a switching capacitor.

Коммутирующими конденсаторами зашунтированы вентильные обмотки, а в рассечку одной из линий каждой вентильной обмотки включен дополнительно введенный дозирующий конденсатор .The coil windings are bridged by switching capacitors, and the additionally introduced metering capacitor is included in the cutting of one of the lines of each valve winding.

В рассечку одного из объединений анодов вентилей первого и объединений катодов вентилей второго колец а также одного из соединений этих колец между собой включены дополнительно введенные индуктивные элементы , магнитно св занные или не св занные между собой, к средним точкам которых присоединена одна из линий соответствующей вентильной обмотки.The addition of inductive elements, magnetically connected or uncoupled, to the middle points of which is attached to one of the lines of the corresponding valve winding are included in cutting one of the unions of the anodes of the first valves and the unions of the cathodes of the second rings. .

Индуктивные элементы зашунтированы дополнительно введенными вспомогательными конденсаторами.Inductive elements are shunted by additionally introduced auxiliary capacitors.

2513625136

Между входными выводами включен накопительный конденсатор.Between the input pins included storage capacitor.

На фиг. 1 приведена принципиальна  электрическа  схема устройст5 ва в его однозвенном исполнении по первому варианту; на фиг. 2 - соответствующа  ему векторна  диаграмма формировани  т о ко образующих ЭДС 5,ц ( 1,6), по сн юща  в фазовойFIG. 1 shows the principal electrical circuit of the device in its single-link version according to the first embodiment; in fig. 2 is the corresponding vector diagram of the formation of the co-generators of EMF 5, c (1.6), which is explained in the phase

плоскости принцип работы устройства, а также сгруппированные дл  нагл дности данные устройства в сопоставлении с данными известного устройства; на фиг. 3-6 - То же, что на фиг. 1 the plane the principle of operation of the device, as well as the device data grouped for clarity in comparison with the data of a known device; in fig. 3-6 - Same as in FIG. one

5 и 2 при последовательно соединенных трех преобразовател х (звень х) и разноименных (фиг. 3 и 4), либо одноименных (фиг. 5 и 6) вентильных обмотках в стыкующихс  ступен х этих5 and 2 with three transducers connected in series (links x) and opposite (Fig. 3 and 4), or of the same name (Fig. 5 and 6) valve windings in the connecting steps of these

0 преобразователей (звеньев); на0 converters (links); on

фиг. 7 и 8 - принципиальна  электрическа  схема устройства (второй ва риант ), с дополнительными коммутирующими конденсаторами (или без них)FIG. 7 and 8 - basic electrical circuit of the device (second version), with additional switching capacitors (or without them)

5 (фиг.7) и/или соответственно с введенными индуктивными элементами и вспомогательными или/и дозирующими конденсаторами (фиг.8).5 (Fig. 7) and / or, respectively, with the inductive elements introduced and the auxiliary or / and metering capacitors (Fig. 8).

При этом используютс  следующиеThe following are used.

0 обозначени : i) и п - общее число ступеней и звеньев; Л и в - число линий и вентилей в одной ступени; Л и В - то же, общее число В число последовательно соединенных0 designations: i) and p - the total number of steps and links; L and in - the number of lines and valves in one stage; L and B - the same, the total number B is the number of series-connected

5 вентилей, провод щих ток нагрузки в данном циклически смен ющемс  во времени р-м контуре, АВ и 3gf, выигрыш (разность) и экономи  (в разах) в числе Ъ вентилей относи0 тельно известного устройства, W и . - суммарное витковое число относительно амплитудного и..-и среднего VP значений выходного напр жени ; Оф - действующее значение5 valves conducting the load current in a given cyclically varying in time p-circuit, AB and 3gf, the gain (difference) and saving (in times) in the number of b valves relative to the known device, W and. - total turn number relative to amplitude and ..- and average VP values of the output voltage; Of - the current value

5 напр жени  на одной обмотке, Ug gамшштуда обратного напр жени  на вентиле.5 voltages on one winding, Ug g of the reverse voltage on the valve.

Устройство (фиг.1) содержит двенадцать вентилей 1-12 и один трехфазный или три однофазных трансформатора с вентильными обмотками а, бис. Сетевые обмотки дл  простоты не показаны, а в качестве источников фазосдвинутых ЭДС, формируемых 5 вентильными обмотками Q, & не, могут быть подключены в принципе любые гальванически не св занные мелду собой источники переменных ЭДС, в 7. 1 св зи с чем устройство не  вл етс  в этом смысле критичным. Вентили, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11 и 12 соединены между собой по четыре (2, 5, 8, 11; 3, 6, 9, 12) последовательно встречно, образу  два последовательно согласно включенных четырехвентильных кольца. К объединеннь анодам вентилей 2 и 5, 8 и 11 образуюпщм входы (стоки) кольца, посредством двух линий (Л 2) присоединена перва  вентильна  обмотка а Втора  обмотка k присоединена к объединенным катодам вентилей 2 и 11, 5 и 8 (к выходам или истокам) первого кольца и к объединенным анодам вентршей 6, 9 и 3, 12 (к стокам) второго кольца, к объединенным катодам вентилей 3 и 6, 9 и 12 (истокам) которого подключена треть  обмотка с Аноды вентилей 1 и 7 первой и соответственно катоды вентилей 4 и 10 третьей обмотки объединены между собой и образуют выходные выводы. Все эти соединени  обеспечивают по отношению к известному устройству улучшение энергетических показателей а также массы, объема, надежности и стоимости. Работу устройства по сн ет вектор на , диаграмма (фиг.2), на которой при сохранении позиционных обозначений (фиг.1) показан принцип формировани  векторов S « ( 1« 1,6) выходного напр жени  U. В скобках при S,y указаны номера и число Bf, токопровод щих вентилей дл  данного jU -г контура токопрохождени . Формируемо устройством знакопосто нное напр же ние UQ содержит переменную составл ющую с той же, что и в известном устройстве, 6-кратной частотой (П 6), но число В уменьшаетс  при этом на два вентил  (&Bf| 2), .е. в полтора раза (3g, 1,5). Этим уменьшаютс  потери напр жени  и мощности в преобразовательных силовых элементах, как следствие по вьш1аетс  КПД, снижаетс  число требу щихс  ранее витков силовых обмоток, упрощаютс  конструкции и монтаж, улучшаютс  технологичность изготовл ни , масса, объем и стоимость. Причем длительность провод щего состо ни  восьми вентилей (2, 6, 8, 12 и 3, 5, 9, 11) составл юща  соот ветственно 120 и 60 эл.град. за период ЭДС, уменьшаетс  в 1,5 и соот8 ветственно в 3 раза по сравнению с широко используемыми на практике классическими схемами однофазных мостов Греца-Поллака. Тем самым, по сравнению с этими схемами, среднее значение TOKalgB 60% силовых элементов устройства снижаетс  соответственно в 1,5 и 3 раза и, следовательно , существенно уменьшаютс  непосредственно св занные cig об- . потери энергии в них. Требуемое выходное напр жение UQ обеспечиваетс  в устройстве при сравнительно небольшом напр жении на об- мотках - Иф 0,37Уд, без учета потерь , что в 2 раза меньше, чем, например, в общепризнанной лучшей по энергетическим показател м классической схеме Ларионова (при вентильных обмотках треугольником), обеспечивающей ту же, что и в предлагаемом устройстве, шестикратную частоту пульсации выходного напр жени . В то же врем  обмотки в этой схеме Ларионова присоединены к вентильным  чейкам посредством общих дл  обмоток линий ((5) в отличие от собственных линий Л, в устройстве. Этим обусловлена принадлежность устройства к схемам с собственными лини ми - к Л -схемам с присущими таким схемам особенност ми, в частности удвоенным относительноti числом вентипей В () . При этом обратное напр жение на вентил х в схеме фиг.1, определ ющее их вентильную прочность (надежность), оказываетс  в 2 раза меньше, чем в равноценной ей по 9 схеме Ларионова, благодар  чему допустимо использовать более низковольтные (менее мощные), малогабаритные и более надежные преобразовательные элементы. При более простых и более реальных возможност х дл  разработчика оказатьс  в согласии с обычно жестким перечнем разрешенных к.применению и/или имеющихс  в наличии компонентов. Применение вентилей при в 2 раза меньших обратных напр жени х, а также в 2 раза меньшее число витков в каждой вентильной обмотке при в 2 раза меньшем напр жении на них имеет особенно существенное значение дл  сравнительно высоковольтных источников электропитани , намного улучша  их энергетические, массогабаритные, надежностные и стоимостные показатели . 9 Дальнейшего их улучшени  мржно достичь, если источник снабдить до полвитальными обмотками, лини ми и преобразовательными элементами, обр зовав на их основе хот  бы еще одно звено той же структуры. Причем образованные таким образо звень  могут быть соединены выходны ми выводами -последовательно или/и параллельно, встречно либо согласно а вентильные обмотки ступеней на стыке звеньев могут быть одно- или разноименными, образу  на пространственной конструкции магнитопровода соединени  отдельных катушек, соответственно , в виде спирали пибо последовательного р да (фиг.3-6). Этим также упрощаетс  обща  констру ци  источника, а вентили, соедин ющие последовательно согласно включенные звень , могут быть тем же описанным способом собраны в четырехвентильное копьцо, что, с учетом резкого уменьшени  напр жени  на обмотках с ростом числа звеньев, дополнительно существенно улучшает надежность, а также энергетические и другие показатели. Устройство по второму варианту (фиг.7 и 8) содержит те же основные компоненты и электрические св зи, что и в первом варианте, но отличаетс  тем, что объединенные электрод вентилей 1 и 7, 4 и tO образуют вхо ные выводы (а не выходные, как в первом варианте), и к ним, например через индуктивный элемент подключае с  источник посто нного напр жени , ;а на обмотках а Ь и с ,  вл ющихс  в этом варианте трехфазной нагрузко источника, формируетс  переменное напр жение. Устройство по второму варианту работает не в выпр мительном, а в инверторном режиме, но описанные ранее положительные эффекты сохран ютс . При этом с целью дополнительного улучшени  коммутационной способности можно включить соответствзтощие реактивные элементы - третичные обмоткиОщ, Ь JJJ иСгп коммути 13ш рующие С|, дозирующие Cgr или вспомогательные Cj конденсаторы и индуктивности &; , как это показано на фиг. 7 и 8. Возможно также подключение накопительных конденсаторов С к входным выводам. Такие дополнительные реактивные элементы при показанных присоединени х создают определенные фазовые сдвиги.переменных состо ний (токов, напр жений и мощностей) и, тем самым, при соответствующих соотношени х их параметров, позвол ют обеспечить компенсацию вреднего вли ни  реактивной мощности, а при других их сотношени х даже генерировать полезную ее часть в нагрузку (сеть). При этом вентили в том и другом вариантах решени , будучи вьтолненными управл емыми, обеспечивают регулирование либо стабилизацию выходных параметров с соответствуюшим качеством и спектральным составом. Вместе с тем, если выходные по фиг. 1 (3 и 5) и входные по фиг. 7 (8) вьшоды схем соединить между собой параллельно однопол рно, устройство обеспечит преобразование переменного тока в переменньй, и тем самым така  схемна  реализаци  устройства представл ет собой конинвертор . Если же сюда пзрисоединить -еще один вьшр митель, образуетс  циклоконвертор ,а обратное соединение схем фиг. 1 (3, 5) и 7 (8} (вначале фиг. 7 и 8, затем фиг. 1) дает преобразователь посто нного тока в ПОСТОЯННЕЙ (инконвертор), который при дополнительно снабженном последовательно однопол рно еще одним инвертором фиг.7 и 8 дает циклоинвертор. Все эти или подобные им модификации устройства по-прежнему обладают описанными положительными свойствами , но в еще большей степени усиливают их, улучша  в целом надежность, энергетику, вес, объем и стоимость этих сложных объектов относительно звестного устройства.The device (figure 1) contains twelve valves 1-12 and one three-phase or three single-phase transformer with valve windings a, bis. The network windings are not shown for simplicity, but as sources of phase-shifted emf generated by 5 valve windings Q, & Not, in principle, any galvanically uncoupled sources of EMF variables can be connected, in 7. 1 the connection with which the device is not critical in this sense. The valves 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11 and 12 are interconnected four each (2, 5, 8, 11; 3, 6, 9, 12) in series with each other, forming two successively according to the included four-valve rings. The combined anodes of valves 2 and 5, 8 and 11 form the inputs (drains) of the ring, through two lines (L 2) the first valve winding is connected, and the second winding k is connected to the combined cathodes of valves 2 and 11, 5 and 8 (to the outlets or sources a) the first ring and to the combined anodes Ventrasha 6, 9 and 3, 12 (to the drains) of the second ring, to the combined cathodes of valves 3 and 6, 9 and 12 (sources) of which the third winding is connected with the anodes of the valves 1 and 7 of the first and respectively cathodes valves 4 and 10 of the third winding are interconnected and form the output pins. All these compounds provide, with respect to the known device, an improvement in the energy indices as well as mass, volume, reliability and cost. The operation of the device is explained by a vector on, a diagram (Fig. 2), in which, while preserving reference designations (Fig. 1), the principle of formation of the vectors S "(1, 1.6) of the output voltage U is shown. In brackets with S, y The numbers and the number of Bf of the conductive valves for a given jU -th current-carrying circuit are indicated. Formed by the device, the constant voltage UQ contains a variable component with the same frequency as in the known device, 6 times the frequency (P 6), but the number B is reduced by two valves (& Bf | 2), .e . one and a half times (3g, 1.5). This reduces the voltage and power losses in the converter power elements, as a result, the efficiency is reduced, the number of previously required turns of the power windings is reduced, the design and installation are simplified, the manufacturability, mass, volume and cost are improved. Moreover, the duration of the conductive state of eight gates (2, 6, 8, 12 and 3, 5, 9, 11) is 120 and 60 electr, respectively. over the period, the EMF decreases by 1.5 and, respectively, by 3 times as compared with the classical Gretz-Pollack single-phase bridges widely used in practice. Thus, in comparison with these schemes, the average value of TOKalgB 60% of the power elements of the device is reduced by 1.5 and 3 times, respectively, and therefore, the directly related cigs are significantly reduced. energy loss in them. The required output voltage UQ is provided in the device at a relatively small voltage on the windings - If 0.37 Ud, without taking into account losses, which is 2 times less than, for example, in the classical Larionov scheme, best in energy indicators, windings by a triangle), providing the same as in the proposed device, a sixfold ripple frequency of the output voltage. At the same time, the windings in this scheme Larionova are connected to valve cells by means of lines common to the windings ((5), unlike the own lines L, in the device. This is the reason for the device to belong to schemes with its own lines - to L-schemes Circuit features, in particular, doubled relative to the number of ventilators B (). At the same time, the reverse voltage across the valves in the circuit of Figure 1, which determines their valve strength (reliability), is 2 times less than in the equivalent circuit of 9 Larionova, thanks to what It is impracticable to use lower-voltage (less powerful), small-sized and more reliable conversion elements. With simpler and more realistic opportunities for the developer, to be in agreement with the usually rigid list of approved components and / or components available. times less reverse voltage, as well as 2 times less number of turns in each valve winding at 2 times less voltage on them, is particularly significant for relatively high voltage sources power supply, greatly improving their energy, weight and size, reliability and cost indicators. 9 Their further improvement is achieved if the source is supplied with half-vital windings, lines and conversion elements, forming at least one more link of the same structure on their basis. Moreover, thus formed links can be connected by output pins — sequentially or / and in parallel, counter or according to a. The windings of the steps at the junction of links can be single- or opposite, forming on the spatial design of the magnetic circuit the connections of individual coils, respectively, in the form of a spiral sequential row of yes (figure 3-6). This also simplifies the overall design of the source, and the valves connecting in series according to the included links can be assembled into a four-valve lance in the same manner described, which, given the sharp decrease in the voltage on the windings with an increase in the number of links, also significantly improves reliability and also energy and other indicators. The device according to the second variant (Fig. 7 and 8) contains the same main components and electrical connections as in the first variant, but differs in that the combined electrode of the valves 1 and 7, 4 and tO form input terminals (and not output , as in the first variant), and to them, for example, through an inductive element, is connected with a constant voltage source, and on the windings a b and c, which are in this variant the three-phase load of the source, an alternating voltage is formed. The device according to the second embodiment does not operate in the rectifying mode, but in the inverter mode, but the positive effects described earlier are preserved. At the same time, in order to further improve the switching capacity, it is possible to turn on the corresponding reactive elements — tertiary windings., JJJ and Cgp switching 13 C, dosing Cgr or auxiliary Cj capacitors and inductors; as shown in FIG. 7 and 8. It is also possible to connect the storage capacitors C to the input terminals. Such additional reactive elements, with the connections shown, create certain phase shifts, alternating states (currents, voltages, and powers) and, therefore, with appropriate ratios of their parameters, they can provide compensation for the harmful effects of reactive power, while others Some even generate its useful part into a load (network). At the same time, the valves in either solution, being made controllable, provide control or stabilization of the output parameters with the appropriate quality and spectral composition. However, if the weekend of FIG. 1 (3 and 5) and input in FIG. 7 (8), the circuit outputs are interconnected in parallel unipolarly, the device will provide the conversion of alternating current into alternating current, and thus this circuit realization of the device is a koninvertor. If there is another linker here, one will create a cycloconverter, and the reverse connection of the circuits of FIG. 1 (3, 5) and 7 (8} (first, figs. 7 and 8, then fig. 1) gives a constant current converter to CONSTANT (inverter), which, when additionally equipped in series with a single pole, another inverter of FIGS. 7 and 8 All these or similar device modifications still have the described positive properties, but they even more strengthen them, improving overall reliability, energy, weight, volume and cost of these complex objects relative to the well-known device.

|а с/Чь| c / Who

S« с -ь -| S «with - |

&; ..&; ..

К.Ю)(C.Y.) (

. W. W

уat

в . NkT/at . Nkt /

,,

«и (гш;“And (gsh;

in.if,io)in.if, io)

S,(7.g,5.10) ,«x . 8-- Д«б , t/. 6$aljr; Оф ftHf/,, а5Ж (.г.; - i.. f.57; ( . « XTjN . .3..4i. Ы. . ,«.«;7 К« Y.-c, / J fti IV -«,/ ,..i:.m. / , Cli izz / , Й2 Ч:;ТЬ (П1В.12,1Э,Щ ( HMWyiL 2 «./ ( п,г9,yo,zt г Z563 и/ 5;,й.шз,адк 26/ /ЧДй,/б,«;; . З -- с (1,г.1ч,5,б,г8,9,ю) ,ШЗ,ЩгО,г5,гб, 22.27.28) ФмгЛS, (7.g, 5.10), “x. 8-- D “b, t /. $ 6 aljr; Of ftHf / ,, а5Ж (.г. - i .. f.57; (. "XTjN. .3..4i. Ы.,". "; 7 К" Y.-c, / J fti IV - “, /, .. i: .m. /, Cli izz /, H2: H:; Tb (П1В.12,1Э, Щ (HMWyiL 2“ ./ (п, г9, yo, zt g Z563 and / 5 ;, y.shz, adk 26 / / CHD, / b, ";;. З - s (1, d.1h, 5, b, d8.9, u), ShZ, ShhgO, g5, gb, 22.27 .28) FmgL

ttaiai,. i6.Uj 5Х5П..,ttaiai ,. i6.Uj 5Х5П ..,

г,зг,а;/ -Г, т. .T.W.W.WJg, zg, and; / -G, t. T.W.W.WJ

; -V . ; -V.

«. tfff /    ". tfff /

4 Д i . cи .г,д..л, 11 47 L4 D i. sy. d, dl, 11 47 l

S VS v

Пг7.ге,г,г9.Pg7.ge, g, g9.

.Z0.3J,K.t6} .Z0.3J, K.t6}

ss

XX

.5,fir3.45.fi7,4J,;o;ff.e.5, fir3.45.fi7,4J,; o; ff.e

TC TC

-Ч N-H N

ait,ait

i ./i ./

M M

,(7,«,2,ч, п.1у,го,щ, (7, ", h, p. 1, go, u

b,  b,

X X

..

S« lri.n,23,Zif,l3,K,nZ5,2S) 0Ut6S "lri.n, 23, Zif, l3, K, nZ5, 2S) 0Ut6

6l ff hi гк6l ff hi gk

, и IE and IE

ЕсEC

Т) 11 дT) 11 d

д 4Мd 4M

..

Claims (13)

1. Ступенчатый источник электропитания, выполненный в виде преобразователя, содержащего двенадцать вентилей и один трехфазный или три однофазных трансформатора, сетевые обмотки которых образуют входные выводы, а каждая из трех вентильных обмоток посредством двух линий присоединена к двум вентильным ячейкам из последовательно согласно включенных вентилей в каждой из них, образуя ступень, при этом свободные аноды двух вентилей, подключенных к первой вентильной обмотке, и соответственно свободные катоды двух вентилей, подключенных к третьей вентильной обмотке, объединены между собой и образуют выходные выводы, отлич ающийс я тем, что, с целью улучшения энергетических и массогабаритных показателей, а также надежности и стоимости, остальные восемь вентилей соединены между собой по четыре последовательно встречно в два последовательно согласно включенных четырехвентильных кольца, к объединенным анодам вентилей первого из которых присоеди нена первая вентильная обмотка, а к объединенным катодам вентилей первого и второго кольца подключены, соответственно, вторая и третья вентильные обмотки.1. A stepped power supply made in the form of a converter containing twelve gates and one three-phase or three single-phase transformers, the network windings of which form the input terminals, and each of the three valve windings is connected through two lines to two valve cells from the valves connected in series in each of them, forming a step, with the free anodes of two gates connected to the first valve winding, and accordingly the free cathodes of two gates connected to the tre of the valve winding, are interconnected and form output conclusions, characterized in that, in order to improve energy and weight and size, as well as reliability and cost, the remaining eight valves are interconnected four consecutively in two in series according to the included four-valve rings , to the combined anodes of the valves of the first of which the first valve coil is connected, and to the combined cathodes of the valves of the first and second rings, respectively, the second and third I'm valve windings. 2. Источник по п.1, о т л и чающий с я тем, что он выполнен в виде по крайней мере двух одинаковых преобразователей.2. The source according to claim 1, with the fact that it is made in the form of at least two identical converters. 3. Источник по.п.2, отличающийся тем, что преобразователи соединены между собой выходными выводами последовательно или/и параллельно, встречно либо согласно.3. The source according to claim 2, characterized in that the converters are interconnected by the output terminals in series or / and in parallel, counter or in accordance. 4. Источник по п.З, отличающийся тем, что вентильные обмотки ступеней на стыке преобразователей разноименны.4. A source according to claim 3, characterized in that the valve windings of the steps at the junction of the converters are heterogeneous. 5. Источник по п.З, отличающийся тем, что вентильные об— · мотки ступеней на стыке преобразователей одноименны.5. A source according to claim 3, characterized in that the valve windings of the steps at the junction of the converters are of the same name. 6. Источник по пп. 4 и 5. отличающийся тем, что вентили, соединяющие последовательно согласно включенные преобразователи, образуют четырехвентильное кольцо, к объединенным анодам вентилей которого подключена вентильная обмотка одной ступени, а к объединенным катодам - обмотка другой ступени.6. Source according to paragraphs. 4 and 5. characterized in that the valves connecting in series according to the included converters form a four-valve ring, to the combined anodes of the valves of which a valve coil of one stage is connected, and to the combined cathodes - a coil of another stage. 7. Ступенчатый источник электропитания, содержащий двенадцать вентилей и один трехфазный или три однофазных трансформатора, каждая из трех вентильных обмоток которых посредством двух линий подключена к двум вентильным ячейкам из последовательно согласно включенных двух вентилей в каждой из них, образуя7. A stepped power supply containing twelve valves and one three-phase or three single-phase transformers, each of the three valve windings of which is connected via two lines to two valve cells from two valves in series in each of them, forming SU .„,1112513 >SU. „, 1112513> ступень, при этом свободные аноды двух вентилей, подключенных к первой вентильной обмотке, и соответственно свободные катоды двух вентилей, подключенных к третьей вентильной обмотке, объединены между собой и образуют входные выводы, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических и массогабаритных показателей, а также надежности и стоимости, остальные восемь вентилей соединены между собой по четыре последовательно согласно включенных четырехвентипьных кольца, к объединенным анодам вентилей первого из которых присоединена первая вентильная обмотка, а к объединенным катодам вентилей первого и второго колец подключены соответственно вторая и третья вентильные обмотки.stage, while the free anodes of the two valves connected to the first valve winding, and accordingly the free cathodes of the two valves connected to the third valve winding, are interconnected and form input leads, characterized in that, in order to improve energy and weight and size indicators, and also reliability and cost, the remaining eight valves are interconnected four in series according to the included four-ring rings, to the combined anodes of the valves of the first of which are connected Single gate winding, and the cathodes to the combined first and second valves rings connected respectively second and third valve winding. 8 Источник по п.7, отличаю щ и й с я тем, что, с целью улучшения коммутационной способности, между объединенными анодами и объединенными катодами первого и объединенными катодами вентилей второго колец присоединены дополнительно введенные коммутирующие конденсаторы.8 The source according to claim 7, characterized in that, in order to improve switching ability, additionally introduced switching capacitors are connected between the combined anodes and the combined cathodes of the first and combined cathodes of the valves of the second ring. 9. Источник поп.7, отличающийся тем, что он снабжен третичными обмотками, соединенными последовательно согласно между собой через коммутирующий конденсатор.9. Source pop. 7, characterized in that it is equipped with tertiary windings connected in series according to each other through a switching capacitor. 10. Источник по пп. 7 и 8, отличающийся тем, что коммутирующими конденсаторами зашунтированы вентильные обмотки, а в рассечку одной из линий каждой вентильной обмотки включен дополнительно введенный дозирующий конденсатор.10. The source according to paragraphs. 7 and 8, characterized in that the switching windings are shunted by the switching capacitors, and an additionally introduced metering capacitor is included in the dissection of one of the lines of each valve winding. 11. Источник по пп. 7, 8 и 10, отличающийся тем, что в рассечку одного из объединений анодов вентилей первого и объединений катодов вентилей второго колец, а также одного из соединений этих колец между собой включены дополнительно введенные индуктивные элементы, магнитно связанные или несвязанные между собой, к средним точкам которых присоединена одна из линий соответствующей вентильной обмотки.11. Source according to paragraphs. 7, 8 and 10, characterized in that in the dissection of one of the associations of the anodes of the valves of the first and the associations of the cathodes of the valves of the second rings, as well as one of the connections of these rings to each other, additionally introduced inductance elements magnetically coupled or not connected to each other are included in the midpoints which is connected to one of the lines of the corresponding valve coil. 12. Источник по п.11, отличающийся тем, что индуктивные элементы зашунтированы дополнительно сведенными вспомогательными конденсаторами .12. The source according to claim 11, characterized in that the inductive elements are shunted by additionally reduced auxiliary capacitors. 13. Источник по пп. 7-12, отличающийся тем, что между входными выводами включен накопительный конденсатор.13. The source according to paragraphs. 7-12, characterized in that between the input terminals included storage capacitor.
SU833587113A 1983-04-29 1983-04-29 Versions of step power source SU1112513A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833587113A SU1112513A1 (en) 1983-04-29 1983-04-29 Versions of step power source

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833587113A SU1112513A1 (en) 1983-04-29 1983-04-29 Versions of step power source

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1112513A1 true SU1112513A1 (en) 1984-09-07

Family

ID=21061912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833587113A SU1112513A1 (en) 1983-04-29 1983-04-29 Versions of step power source

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1112513A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Рудеико B.C. и др. Основы преобразовательной техники. М., Высша школа, 1980, с. 70, 125. 2. Теоретическа электротехника 1977, вып. 23, с. 149. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Oates A methodology for developing ‘Chainlink’converters
US8446743B2 (en) Soft switching power electronic transformer
KR20210076062A (en) Polyphase converter topologies for polyphase and single-phase operation
SU1112513A1 (en) Versions of step power source
Raj et al. A thirteen level twenty-four sided polygonal voltage space vector structure for drives
US2759140A (en) Rectifier circuit
US5731971A (en) Apparatus for providing multiple, phase-shifted power outputs
SU1001380A1 (en) Ac voltage-to-dc voltage converter
Mihalache et al. A new three-phase hybrid five-level inverter with reduced number of high-frequency switching devices
RU2604491C1 (en) Three-phase alternating voltage cascade converter (versions)
SU1228201A1 (en) Versions of bridge electric power source
RU2806899C1 (en) Machine-electronic generating system with voltage and frequency stabilization
RU2749281C1 (en) Three-phase static frequency converter with direct coupling
SU1345299A1 (en) Bridge-type voltage converter
SU1288861A1 (en) A.c.voltage-to-d.c.voltage converter
SU1046872A1 (en) A.c.voltage/d.c. voltage converter
SU1053240A1 (en) Three-directional a.c.-to-d.c. voltage converter
SU875560A1 (en) Method of multiplying multiphase ac voltage frequency
SU1501232A1 (en) A.c. to d.c. voltage converter
SU758431A1 (en) Magnetic thyristor frequency multiplier by odd number with direct coupling
SU1319198A1 (en) Mine-path converter
SU1265948A1 (en) Electric-power supply device
RU1778897C (en) Ac -dc voltace converter
SU1554091A1 (en) Two-phase electric power converter
SU1226589A1 (en) Multicell d.c.voltage converter