SU1356150A1 - A.c.to bipolar d.c.voltage converter - Google Patents

A.c.to bipolar d.c.voltage converter Download PDF

Info

Publication number
SU1356150A1
SU1356150A1 SU853975472A SU3975472A SU1356150A1 SU 1356150 A1 SU1356150 A1 SU 1356150A1 SU 853975472 A SU853975472 A SU 853975472A SU 3975472 A SU3975472 A SU 3975472A SU 1356150 A1 SU1356150 A1 SU 1356150A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
voltage
phase
complex
converter
input
Prior art date
Application number
SU853975472A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Афанасьевич Краснов
Петр Петрович Кузьмин
Александр Николаевич Орлов
Original Assignee
Ленинградский Институт Водного Транспорта
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 Ленинградский Институт Водного Транспорта filed Critical Ленинградский Институт Водного Транспорта
Priority to SU853975472A priority Critical patent/SU1356150A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1356150A1 publication Critical patent/SU1356150A1/en

Links

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  электропитани  устройств, требующих двух разнопол рных посто нных напр жений. Цель изобретени  - повышение КПД и надежности. Напр жени  на выходных выводах 12,13,14 равны по модулю и имеют соответствующую пол рность в течение всего периода выпр млени . При коротком замыкании нагрузки возникает режим резонанса, защищающий источник от предельного тока . В качестве комплексных сопротивлений 3,4,5,6 могут использоватьс  емкости, индуктивности, в частности обмотки трансформатора и фазной обмотки асинхронного электродвигате- :л . 2 з.п.ф-лы, 8 ил. Iffnf П СО СП О5 01 о и Фиг. шЛ,The invention relates to electrical engineering and can be used to power devices that require two different DC voltages. The purpose of the invention is to increase efficiency and reliability. The voltages at the output terminals 12,13,14 are equal in magnitude and have the corresponding polarity during the entire rectification period. In the event of a short circuit of the load, a resonance mode occurs, protecting the source from the current limit. As complex impedances 3,4,5,6 can be used capacitances, inductances, in particular the windings of the transformer and the phase windings of the induction motor: l. 2 hp ff, 8 ill. Iffnf П СО СП О5 01 о and FIG. shl,

Description

Изобретение относитс  к электро- .технике и может быть использовано дл  электропитани  устройств, требующих двух разнопол рных посто нных напр жений.The invention relates to electrical engineering and can be used for powering devices that require two different polarized voltages.

Цель изобретени - - повышение КПД и надежности.The purpose of the invention is to increase efficiency and reliability.

На фиг.1 приведена схема преобразовател  переменного напр жени  в посто нное двухпол рное;.на фиг.2 - графики напр жений и токов, по сн ющие работу преобразовател ; на фиг.3-6 - варианты выполнени  схемы преобразовател ; на фиг.7,8 - экви- валентные схемы (по переменному току ) дл  нагрузок преобразователей, выполненных как показано на фиг.5,6 соответственно.Fig. 1 is a diagram of a variable-voltage-to-constant two-pole voltage converter; Fig. 2 shows voltage and current graphs explaining the operation of the converter; Figures 3-6 are embodiments of a converter circuit; 7.8 shows the equivalent circuits (alternating current) for the transducer loads made as shown in FIG. 5.6, respectively.

Преобразователь переменного напр - жени  в посто нное двухпол рное содержит два входных вывода 1 и 2, четыре комплексных сопротивлени  3-6, однофазный мостовой выпр митель 7, содержащий диоды 8-J1, три выходных вывода 12-14. Первый входной вывод 1 соединен с первым выходным выводом 12 Первое .комплексное сопротивление 3 и второе комплексное сопротивление 4 одними выводами подключены к второму входному выводу 2, а другими - к диагонали переменного тока выпр мител  7 и к соответствующим выводам J5, 16 третьего 5 и четвертого 6 комплексных сопротивлений, свободные выводы комплексных сопротивлений 5,6 объединены и подключены к первому входному выводу 1. При этом комплексные сопротивлени  3-6 равны соответственно:The AC-DC to DC converter contains two input pins 1 and 2, four complex resistances 3-6, a single-phase bridge rectifier 7 containing diodes 8-J1, three output pins 12-14. The first input pin 1 is connected to the first output pin 12 First complex impedance 3 and the second impedance 4 with one pin connected to the second input pin 2, and the other to the diagonal of the alternating current rectifier 7 and to the corresponding pins J5, 16 of the third 5 and fourth 6 complex resistances, free terminals of complex resistances 5,6 are combined and connected to the first input terminal 1. In this case, complex resistances 3-6 are equal respectively:

UU

иand

-i; к и-i; to and

к . Dto D

-кэ -ke

1-к 1. к+1 i1-k 1. k + 1 i

КЗKZ

где й,1 - комплексы действующихwhere nd, 1 - complexes acting

значений соответственно .напр жени  однофазного источника питани  и тока короткого замыкани  преобразовател ;the values respectively of the voltage of the single-phase power source and the short-circuit current of the converter;

К - некотора  посто нна  (), отношение выходного напр жени  к входному напр жению.K - some constant (), the ratio of the output voltage to the input voltage.

На фиг.3 приведена схема варианта выполнени  преобразовател , изоб- раженного ца фиг.1 , в котором комплексные сопротивлени  3-5 выполнены в виде емкостей 17-19, а комплексное сопротивление 6 - в виде первой фазFIG. 3 is a diagram of an embodiment of the converter, the image of FIG. 1, in which complex resistances 3-5 are made in the form of tanks 17-19, and complex resistance 6 are in the form of first phases.

5 five

0 5 0 5

00

00

5 five

0 0

5 five

ной обмотки 20 асинхронного конденсаторного электродвигател  21, втора  фазна  обмотка 22, котора  включена между входными вью одами 1 и 2.asynchronous capacitor motor 21, the second phase winding 22, which is connected between the input cables 1 and 2.

На фиг.4,приведена схема варианта выполнени  преобразовател , изображенного на фиг.1 5 в котором комплексные сопротивлени  3,5 выполнены соответственно в виде первой 20 и второй 22 фазных обмоток, асинхронного конденсаторного электродвигател  21, комплексное сопротивление 4 выполнено в виде индуктивности 23, а комплексное сопротивление 6 выполнено в виде емкости 24.Fig. 4 shows a diagram of an embodiment of the converter shown in Fig. 1-5 in which the impedances 3.5 are made respectively in the form of the first 20 and second 22 phase windings of an induction motor 21, the impedance 4 is in the form of inductance 23, and the impedance 6 is made in the form of capacitance 24.

На. фиг.5 приведена схема варианта вьшолнени  -преобразовател , изображенного на фиг.1, в котором комплексные сопротивлени  ЗдЗ выполнены в виде соответственно первичной 25 и вторичной 26 обмоток, трансформатора 27, комплексное сопротивление 4 в виде емкости 28, а комплексное сопротивление 6 равно бесконечности (отсутствует),On. Fig. 5 is a diagram of the embodiment of the converter transformer shown in Fig. 1, in which the complex resistances of the SZD are designed as primary 25 and secondary windings 26, transformer 27, impedance 4 in the form of capacitance 28, and impedance 6 is equal to infinity ( missing),

На фиг.6 приведена схема варианта преобразовател , изображенного на фиг,1 , в котором комплексные сопротивлени  4,5 выполнены в виде соответственно первичной 25 и вторичной 26 обмоток трансформатора 27, комплексное сопротивление 3 - в виде емкости 29, а комплексное сопротивление 6 равно бесконечности (отсутствует ),FIG. 6 shows a diagram of a variant of the converter shown in FIG. 1, in which the impedances 4.5 are made in the form of primary 25 and secondary 26 windings of the transformer 27, respectively, the impedance 3 is in the form of capacitance 29, and the impedance 6 is infinite (missing ),

Преобразователь переменного напр жени  в посто нное двухпол рное (фиг,1.) работает следующим образом.The AC-to-constant-bipolar voltage converter (Fig. 1) operates as follows.

При отсутствии нагрузки 30, включенной между выводами 12,13, и нагрузки 31, включенной между выводами 14,13 ток i(t), протекающий через комплексные, сопротивлени  3,4, опережает по фазе на угол /2 переменное напр жение U(t)U sinwt источника переменного напр жени , подключенного к входным выводам 1 и 2, а ток ijCt), протекаюищй через комплексные сопротивлени  5 и 6 отстает от напр жени  U(t) по фазе на угол 7/2 (фиг,2 а,г).In the absence of a load 30 connected between pins 12,13 and a load 31 connected between pins 14,13, the current i (t) flowing through the complex, resistance 3,4, is out of phase by an angle / 2 the alternating voltage U (t ) U sinwt of the alternating voltage source connected to the input terminals 1 and 2, and the current ijCt), flowing through the complex resistances 5 and 6 lags the voltage U (t) in phase by an angle of 7/2 (FIG. 2 a, d ).

При работе преобразовател  в первый полупериод F потенциал вы- водас 0, а потенциал вывода tj 0. Соответственно будут открыты диоды 8,9, В этот полупериод напр жение между выходным выводом 13 и выходным в.ьшодом 12 равно v(t)7/0 (фиг.2е) ,а напр жение между выходным выводом 14When the converter is in operation in the first half period F, the potential is output 0, and the output potential is tj 0. Diodes 8.9 will be opened accordingly. In this half period, the voltage between output terminal 13 and output circuit 12 is equal to v (t) 7/0 (Figure 2e), and the voltage between output terminal 14

313313

и выходным выводом 12 равно к (t) О (фиг..2ж).and the output terminal 12 is equal to k (t) O (Fig. 2g).

В следующий полупериод потенпиал вывода  вл етс  отрипательным, а потенциал вывода - положительным. Соот- ветственно будут открыты диоды 10 и 1 В этот полупериод напр жение между выходным выводом 3 и выходным выводом 12 равно с/ (t) О, а напр жение между выходным выводом 14 и выходным выводом 12 равно (/ (t):r 0.In the next half-period, the output potential is positive, and the output potential is positive. Accordingly, diodes 10 and 1 will be open. In this half-period, the voltage between output terminal 3 and output terminal 12 is c / (t) O, and the voltage between output terminal 14 and output terminal 12 is (/ (t): r 0 .

Т T

. Таким образом, преобразователь осуществл ет двухпол рное двухтактное выпр мление и напр жени  на выходных выводах преобразовател  равны по моду лю и имеют соответствующую пол рность в течение всего периода выпр млени .. Thus, the converter performs a two-pole push-pull rectification and the voltages on the output pins of the converter are equal in modulus and have a corresponding polarity during the entire rectifier period.

При коротком замыкании нагрузки, Т.е. при коротком замыкании резисторов 30 и 31, происходит закорачивание комплексных сопротивлений 3 и 5. При этом TOK.i(t) от источника переменного .напр жени  протекает по параллельно соединенным комплексным сопротивлени м 4 и 6, образующим па- раллельный резонансный контур. В контуре возникает режим резонанса тока и общий ток i(t)0. Таким образом в преобразователе исключено вли ние предельного режима работы (корот- кого замыкани  нагрузок на источник переменного напр жени .With a short circuit load, Ie in case of short circuit of resistors 30 and 31, short-circuiting of complex resistances 3 and 5 occurs. At the same time, TOK.i (t) from the source of alternating voltage flows through parallel-connected complex resistances 4 and 6, which form a parallel resonant circuit. A current resonance mode and a total current i (t) 0 occur in the circuit. Thus, in the converter, the influence of the limiting operation mode (short circuit of loads on the alternating voltage source) is excluded.

Преобразователь (фиг.З) работает следующим образом.Converter (fig.Z) works as follows.

При подаче переменного однофазного напр жени  на входные выводы 1 и по обмоткам 20 и 22 текут токи, сдвинутые по фазе. Роль фазосдвигающегоWhen an alternating single-phase voltage is applied to the input terminals 1 and along the windings 20 and 22, the currents are shifted in phase. The role of phase shifting

л- l-

элемента выполн ет емкость 19, Приelement performs capacity 19, When

этом ротор электродвигател  21 приходит во вращение. Если требуетс  охлаждать диоды 8-11 в процессе работы, то нагрузкой электродвигател  21 может служить вентил тор дл  обдува диодов 8-11. При этом процесс двухтактного двухпол рного выпр млени  происходит аналогично процессу в преобразователе , изображенном на фиг,1.This rotor of the electric motor 21 comes into rotation. If it is necessary to cool the diodes 8-11 during operation, the fan for blowing the diodes 8-11 can serve as the load for the electric motor 21. In this case, the two-stroke two-pole rectification process takes place in a manner similar to that in the converter shown in FIG. 1.

Аналогично работает и преобразователь , приведенный на фиг.1.The converter shown in FIG. 1 works in a similar way.

Преобразователь на фиг,5 работает следующим образом.The converter in FIG. 5 operates as follows.

При подаче переменного однофазного напр жени  на входные выводы 1 и 2 по первичной обмотке трансформатора и емкости протекает ток, отстающий по фазе на угол - 71/2, Напр жение на первичной обмотке 25 будет синфазноWhen an alternating single-phase voltage is applied to the input terminals 1 and 2, the primary winding of the transformer and the capacitor carries a current lagging in phase by an angle of 71/2. The voltage on the primary winding 25 will be in phase

561561

5 , О 5, O

- -

20 -3020 -30

3535

4040

504 .504.

с входным напр жением. Вторична  обмотка 26 трансформатора 27 создает на выводе 16 противофазное напр жение. Дополнительным преимуществом данной схемы  вл етс  выравнивание напр жений на выходных выводах и при несимметричной нагрузке (фиг.7).with input voltage. The secondary winding 26 of the transformer 27 creates an anti-phase voltage at terminal 16. An additional advantage of this circuit is the equalization of voltages at the output terminals and under asymmetrical loads (Fig. 7).

Временные диаграммы данной схемы совпадают с приведенными на фиг.2,Timing diagrams of this scheme coincide with those shown in figure 2,

Преобразователь (фиг,6) работает аналогично. Его дополнительное преимущество - цовышеьша  жесткость выходной характеристики (фиг.8).The converter (FIG. 6) works in the same way. Its additional advantage is the higher rigidity of the output characteristic (Fig. 8).

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula I, Преобразователь переменного напр жени  в посто нное двухпол рное, содержащий два входных вывода, первый из которых  вл етс  также первым выходным выводом, четыре комплексных сопротивлени , первое и второе из них одними выводами подключены к второму входному выводу, а другими - к диагонали переменного тока однофазного мостового выпр мител  и к соответствующим выводам третьего и четвертого комплексных сопротивлений, свободные выводы которых объединены, диагональ посто нного тока мостового однофазного вьшр мител  образует второй и третий выходные выводы, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  КПД и надежности, объединенные выводы третьего и четвертого комплексных сопротивлений подключены к первому, входному выводу , при этом первое, второе, третье и четвертое комплексные сопротивлени  равны соответственно:I, AC to DC bi-voltage converter, containing two input terminals, the first of which is also the first output terminal, four complex resistances, the first and second of them are connected to the second input terminal by one and the other to the diagonal of the variable input. the current of the single-phase bridge rectifier and to the corresponding conclusions of the third and fourth complex resistances, the free conclusions of which are combined, the diagonal of the direct current of the bridge single-phase top of the grid forms the second The first and third output terminals, characterized in that, in order to increase efficiency and reliability, the combined terminals of the third and fourth complex resistances are connected to the first input terminal, with the first, second, third and fourth complex resistances being respectively: иand иand К иK and К иK and -КЗ-KZ т-к 1,; 1,7tk 1; 1.7 - комплексы действующих- operating complexes значений соответственно напр жени  однофазного источника питани  и тока короткого замыка1ш  преобразовател ; - некотора  посто нна values, respectively, of the voltage of the single-phase power source and the short-circuit current of the converter; - some constant (), отношение выходного напр жени  к входному напр жению.(), the ratio of the output voltage to the input voltage. образователь по п.1, о т л и- йс  тем, что первое, четвертое комплексные сопровыполнены в виде емкостей, комплексное сопротивлениеThe creator according to claim 1, about the t and iy with the fact that the first, fourth complex accompanied in the form of tanks, complex resistance выполнено в виде первой фазной обмот- .ки асинхронного однофазного конденсаторного электродвигател , втора  фазна  обмотка которого включена между входными выводами.made in the form of a first phase winding of an asynchronous single-phase capacitor motor, the second phase winding of which is connected between the input terminals. 3. Преобразователь по п.1, о т - ли. чающийс  тем, что третье3. The converter according to claim 1, o t - li. because the third и четвертое комплексные сопротивлени  выполнены в виде первичной и вторичной обмоток трансформатора, включен- ных встречно, второе комплексное со- противление равно бесконечности, а первое комплексное сопротивление выполнено в виде емкости.and the fourth impedance is made in the form of the primary and secondary windings of the transformer connected in opposite, the second impedance is infinity, and the first impedance is in the form of capacitance. ОABOUT зofilo ) 6/4dofilo) 6/4 // OjtOjt фиг.Зfig.Z фиг.FIG. а ггand yy «r“R (pufS(pufS сриг.ТSrig.T Редактор Н.Слобод никEditor N.Slobod nickname ФL FL дзие.8dzie.8 Составитель Е.Мельникова Compiled by E.Melnikova Техред Л.Сердюкова Корректор Л.ПилипенкоTehred L. Serdyukova Proofreader L. Pilipenko ФL FL дзие.8dzie.8 Заказ 5807/51Тираж 659ПодписноеOrder 5807/51 Circulation 659 Subscription ВНШПИ Государственного комитета СССРVNSHPI State Committee of the USSR по делам изобретений и открытий 113035, Москва, , .Раушска  наб., д.4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, 4/5, Raushsk nab. Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4
SU853975472A 1985-11-14 1985-11-14 A.c.to bipolar d.c.voltage converter SU1356150A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853975472A SU1356150A1 (en) 1985-11-14 1985-11-14 A.c.to bipolar d.c.voltage converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853975472A SU1356150A1 (en) 1985-11-14 1985-11-14 A.c.to bipolar d.c.voltage converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1356150A1 true SU1356150A1 (en) 1987-11-30

Family

ID=21204880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853975472A SU1356150A1 (en) 1985-11-14 1985-11-14 A.c.to bipolar d.c.voltage converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1356150A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 345572, кл. Н 02 М 7/12, 1970. Авторское свидетельство СССР № 1205242, кл. Н 02 М 7/06, 1984. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3986097A (en) Bilateral direct current converters
US3775662A (en) Constant frequency power inverter having silicon controlled rectifier multibridge inputs for output wave shaping with variable phase control for overload conditions
CN101331671B (en) High-frequency modulation/demodulation multiphase rectifying device
US7262982B2 (en) Power conversion apparatus
KR960006233A (en) Single phase input-3 phase full wave rectifier circuit and Single phase input pseudo-4 phase full wave rectifier circuit
US6297971B1 (en) Phase converter
US4723202A (en) Converter-fed AC machine without damper winding
US3638098A (en) Inverter for generating single or multiphase current
US4327314A (en) Inverter system for driving synchronous motor
SU1356150A1 (en) A.c.to bipolar d.c.voltage converter
US3483462A (en) Inverters operable with a wide range of load impedances
RU2178944C2 (en) Three-phase drive (alternatives)
SU1725342A1 (en) Piezoelectric converter
SU1427529A1 (en) Secondary power supply source
SU1339832A1 (en) Voltage inverter
JP2673996B2 (en) Inverter device
SU851704A1 (en) Voltage inverter
JPS6132912B2 (en)
RU2031532C1 (en) Frequency doubler with multiphase input
JPH0880062A (en) Three-phase cycloconverter circuit
SU1332484A1 (en) Alternating-to-direct voltage converter
SU720642A1 (en) Three-phase inverter
SU1091290A1 (en) Series self-excited inverter
Bedford et al. Analysis and performance of a three-phase ring inverter
SU1295492A1 (en) Inverter