SU1448376A1

SU1448376A1 - A.c. to d.c. converter

Info

Publication number: SU1448376A1
Application number: SU864155530A
Authority: SU
Inventors: Лазарь Самсонович Флейшман; Морис Владимирович Гельман; Сергей Прокопьевич Лохов
Original assignee: Производственное Объединение "Уралэлектротяжмаш" Им.В.И.Ленина; Челябинский Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1986-12-03
Filing date: 1986-12-03
Publication date: 1988-12-30

Abstract

Изобретение относитс к преобразовательной технике и может использоватьс дл питани х многих нагрузок с независимым регулированием напр жени на каждой из них. Цель изобретени - повьшение коэффициента мощности и снижение уровн пульсаций каждой из п нагрузок. Преобразователь (П) содержит основную трехфазную систему (ОТО), соединенную по схеме звезда, подключенные к ней Зп катодных управл емых и три анодных вентил , источник мощности содержит дополнительную трехфазную систему (ДТС), составл ющую с основной . шестифазную звезду (ШЗ) с нулем, Зп катодных управл емых вентилей, соединенных с ДТС, и 6(n-m) анодных вентилей, при этом 3(n-m-1) анодных вентилей запитано от ОТС, а 3(n-m) - от ДТС. Катоды и аноды противофазных вентилей, соединенных с первой и второй трехфазными системами источника мощности, соединены попарно, к их общим точкам подключено 2n-ni дополнительно введенных уравнительных реакторов (УР), к каждому внешнему выводу которых в катодных группах (КГ) подсоединен катодом дополнительный вентиль, анод последнего подсоединен к нулю ШЗ, при этом средние точки КГ служат одним выводом дл посто нного тока, а анодных rpynrt (АГ) - другим. Кроме того, вторым выводом п-й нагрузки спуткит нулева точка УР общей группы. При углах регулировани , равных нулю, вьтр мленное напр жение холостого хода равно 1,8U2 , через каждый вентиль протекает ток, равный 1/3 выпр мленногоi продолжительностью 180 эл.град. При регулировании вьтр мленного напр жени изменением угла регулировани КГ нулевые вентили вступают в работу при любом угле регулировани . Увеличенна до 180 эл.град. в данной схеме продолжительность протекани вентильных токов снижает коэффициент формы кривой до 12 по сравнению с трехфазными схемами, в которых он равен чЗ. 8 - 3.п. ф-лы, 2 ил. S (Л 4 00 00 О)The invention relates to converter technology and can be used to power many loads with independent voltage regulation on each of them. The purpose of the invention is to increase the power factor and reduce the ripple level of each of the n loads. The converter (P) contains the main three-phase system (GTR), a star connected to it, three cathodic controlled cathodes and three anode valves connected to it, the power source contains an additional three-phase system (DTS), which is a component of the main one. a six-phase star (SH) with zero, Sn cathode controlled valves connected to the DTS, and 6 (n-m) anode valves, with 3 (n-m-1) anode valves powered from the OTS, and 3 (n-m) - from the DTS. The cathodes and anodes of antiphase valves connected to the first and second three-phase systems of the power source are connected in pairs, 2n-ni of additionally introduced equalization reactors (UR) are connected to their common points, and an additional valve is connected to each external output in the cathode groups the anode of the latter is connected to zero by the SH, with the midpoints of the CG serving as one output for direct current, and the anode rpynrt (AG) as the other. In addition, the second output of the p-th load of the satellites is the zero point of the common group's SD. At angles of regulation equal to zero, the low voltage of the idling voltage is equal to 1.8U2, and a current of 1/3 of the rectified length of 180 hl is flowing through each valve. When adjusting the mean voltage by changing the angle of regulation of the CG, the zero valves come into operation at any angle of regulation. Increased to 180 el.grad. In this scheme, the duration of the flow of valve currents reduces the shape of the curve to 12 compared to three-phase circuits in which it is equal to hZ. 8 - 3.p. f-ly, 2 ill. S (L 4 00 00 O)

Description

Изобретение относитс к преобразовательной технике и может использоватьс дл питани х многих нагрузок с независимым регулированием напр - жени на каждой из них.The invention relates to converter equipment and can be used to power many loads with independent voltage regulation on each of them.

Цель изобретени - повышение коэффициента мощности и снижение уровн пульсаций каждой из п-нагрузок.The purpose of the invention is to increase the power factor and reduce the ripple level of each of the n-loads.

На фиг. 1 представлена принципи- альна схема преобразовател дл случа п 3, m 1; на фиг. 2 - диаграммы , по сн ющие работу схемы дл случа п 3, U1 0. При зтом использованы следующие обозначени : FIG. Figure 1 shows the conceptual converter circuit for the case of n 3, m 1; in fig. 2 - diagrams explaining the operation of the circuit for the case of item 3, U1 0. In this note, the following notation is used:

ciк da.i U(ij - выпр мленные напр жени катодной, анодной групп и их суммарное; . cyk da.i U (ij - rectified voltage of the cathode, anodic groups and their total ;.

-и т -and

бл . bl.

- токи со- currents with

ответствующих вентилей;.appropriate valves;

регулировани катодных, анодных и нулевых вентилей control of cathode, anode and zero valves

Преобразователь переменного тока в посто нный дл п нагрузок с неза- висимым регулированием (фиг. 1) содержит источник мощности (им) по схеме: шестифазна звезда с нулем, функцию которого могут выполн ть трансформатор или генератор с фазами а, Ь, , с,, а, Ь, с, 6п катодньк вентилей (1К, ..., 6К); 6(n-m) анодных вентилей (1А, ..., 6А), 2(п-т) уравнительных реакторов УР1К, УР1А-УРпК, yP(n-m)A, Зп нулевых вентилей (НВ) и п-нагрузок N, которые могут иметь как равные, так и разные номинальные напр жени .The AC-DC converter for n loads with independent regulation (Fig. 1) contains the power source (s) according to the scheme: a six-phase star with zero, the function of which can be performed by a transformer or generator with phases a, b, c, , a, b, c, 6p cathode valves (1K, ..., 6K); 6 (nm) anode valves (1A, ..., 6A), 2 (pt) equalizing reactors UR1K, UR1A-URpK, yP (nm) A, Zn zero valves (HB) and p-loads N, which can have both equal and different nominal voltages.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Сначала измен ютс углы регулировани катодных групп вентилей в диапазоне 0-180 эл.град, а углы а. и в/ равны нулю. При зтом выпр мленное напр жение di,- d измен етс в относительных единицах с 1 до 0,5, а коэффициент мощности в конечных точках этого интервала сохран ет сво значение, равное 0,955. Минимальное максимальное значение коэффициента мощности составл ют на указанном отрезке регулировани соответственно 0,91 и 0,969. Затем о( остаетс неизменным (импульсы могут быть сн ты) а измен етс . с нул до 90 эл.град При этом д продолжает оставатьс равным нулю. Относительна величина выпр мленного напр жени измен етс от 0,5 до 0. На этом отрезке коэффиFirst, the angles of adjustment of the cathode valve groups are changed in the range of 0-180 el. Degrees, and the angles a. and in / are zero. In this case, the rectified voltage di, - d changes in relative units from 1 to 0.5, and the power factor at the end points of this interval retains its value of 0.955. The minimum maximum value of the power factor is 0.91 and 0.969, respectively. Then o (stays unchanged (pulses can be cleared) and changes. From zero to 90 electrons. At the same time, q continues to remain equal to zero. The relative value of the rectified voltage varies from 0.5 to 0. On this interval

д 5d 5

5five

00

5 о 5 o

00

j j

00

5five

циент мощности и уровень пульсации практически в 2 раза лучше, чем в обычных схемах,power rate and ripple level is almost 2 times better than in conventional schemes,

Дл перехода в инверторный режим необходимо начать изменение «, . При углах регулировани , равных нулю , выпр мленное напр жение холостого хода (х.х.) равно I.BUg, через каждый вентиль протекает ток, равный 1/3 выпр мленного, продолжительностью 180 эл.град. При регулировании вьшр мленного напр жени изменением угла регулировани катодной группы нулевые вентили вступают в работу при любом угле регулировани , в то врем как в трехфазных схемах с продолжительностью вентильного тока 120 эл.град. нулевые вентили вступают в работу при углах регулировани более 30 эл. град. Это позвол ет увеличить коэффициент мощности в начальном интервале регулировани до 30 эл.град.To switch to the inverter mode, you need to start changing “,. At angles of regulation equal to zero, the rectified no-load voltage (x.x.) is equal to I.BUg, a current equal to 1/3 rectified, with a duration of 180 al., Flows through each gate. When regulating the supreme voltage by changing the angle of regulation of the cathode group, the zero valves come into operation at any angle of regulation, while in three-phase circuits with the duration of the valve current 120 el. zero valves come into operation at regulation angles of more than 30 el. hail. This makes it possible to increase the power factor in the initial adjustment interval to 30 hl.

Работу устройства по сн ют диаграммы (фиг. 2), На фиг. 2а приведены диаграммы напр жени токов itra i к через вентили дл первой нагрузки при углах регулировани , равных нулю. При этом вьшр мленное напр жение и коэффициент мощности равны максимальным величинам.The operation of the device is explained in diagrams (FIG. 2). FIG. Figure 2a shows the voltage diagrams of the current itra i k through the valves for the first load at zero control angles. In this case, the superior voltage and power factor are equal to the maximum values.

На фиг. 26 и 2в приведены аналогичные диаграммы дл второй и третьей нагрузок при углах регулировани катодных групп « , равны соответственно 60 и 120 эл. град., и при углах регулировани в анодных группах и нулевых вентилей, равных нулю. Нулевые вентили первой нагрузки не провод т ток, а второй и третьей соответственно 60 и 120 эл. град. (см. на диаграммах заштрихованные площадки). Если выпр мленные напр жени первой нагрузки прин ть за единицу, то второй и третьей при о, , равном 75 и 150 эл. град, составл ет приблизительно соответственно 0,81 и 0,53. При этом коэффициенты мощности будут приблизительно равны 0,955.FIG. 26 and 2c are similar diagrams for the second and third loads at angles of regulation of the cathode groups, equal to 60 and 120 el respectively. grad., and at angles of regulation in the anode groups and zero valves, equal to zero. The zero valves of the first load do not conduct current, and the second and third, respectively, 60 and 120 e. hail. (see the shaded areas in the diagrams). If the rectified voltage of the first load is taken as a unit, then the second and third at o, equal to 75 and 150 e. hail is approximately 0.81 and 0.53, respectively. In this case, the power factors will be approximately equal to 0.955.

Если прин ть, что источник мощности имеет номинальное выпр мленное напр жение 825 В, то на нагрузках при указанных углах регулировани будут напр жени соответственно 825 В, 660 В и 460 В, так что можно использовать двигатели с номинальным напр жением 750, 600 и 440 В, с высокими коэффициентами мощности приIf it is assumed that the power source has a nominal rectified voltage of 825 V, then the loads at these angles of control will have a voltage of 825 V, 660 V and 460 V, respectively, so that motors with a rated voltage of 750, 600 and 440 B, with high power factors at

общем источнике и независимом регулировании .common source and independent regulation.

Это новое свойство целесообразно использовать в преобразовател х, предназначенных прежде всего дл резервировани .This new property is useful in converters intended primarily for redundancy.

Увеличенна до 180 эл.град. в данной схеме продолжительность протекани вентильных токов снижает коэффициент формы кривой до /Т по сравнению с трехфазными схемами, в которых он равен /3, что в полтора раза снижает вторую составл кицую потерь мощност в вентил х.Increased to 180 el.grad. In this scheme, the duration of the flow of valve currents reduces the coefficient of the curve shape to / T as compared to three-phase circuits, in which it is equal to / 3, which reduces the second component of the power losses in the valves by one and a half times.

Схема сохран ет характеристики при переключении всех вентилей на противоположное направление тока.The circuit retains its characteristics when all valves are switched to the opposite direction of current.

Claims

1. AC-to-DC converter for independent loads with three-phase power supply, the first three-phase system, the windings of which are connected in a star circuit, powered from a source of 3 p-cathode controlled valves and three anode valves, characterized in that In order to increase the power factor and reduce the level of the pulsations of each of the np loads, with the possibility of providing different nominal voltages with their independent control, the power source is additionally equipped with three An additional system, consisting of a first shchestvazvatnuyu star with zero, introduced an additional Sn cathode controlled valves, powered from the second three-phase system of the power source, and 6 (nm-3) anode valves (t O, 1, 2, .. n- t), with 3 (nmt) anode valves powered from the first three-phase power source system, and 3 (nm) to the second, cathodes and anodes connected to the same-phase phases of the first and second three-phase source systems. power, connected in pairs, to their common points in the cathode groups the cathode of the additionally introduced corresponding zero valve is connected, the anode of which is connected to the zero of a six-phase star,

Free 2n-m outputs of additionally introduced three-phase equalization reactors are connected to common points in the cathode and anode groups, the windings of which are connected by a star to the zero point forming the corresponding output pin.

2. The transducer according to claim 1, about t - l and that, with

m 0 the corresponding output pins are formed by zero points of the balancing reactors connected to anodic and cathodic groups of equal power.

3. The transducer according to claim 1, t - which is characterized by the fact that when t 1, 2, ..., p-1, the output-output part of the loads is the zero point of the equalization reactor of the common anode group.

4. The converter according to claim 1, T is characterized in that, in order to expand the functionality and increase the range of control, all the gates are made controlled.

5. The Converter in PP. 1 and 4, characterized in that, for the purpose of simplification, in the absence of an inverter mode, cathode and anode groups are filled at controlled valves.

6. The Converter in PP. 1.3 and 5, characterized in that, for the sake of simplicity, the valves of the common anode group are made uncontrollable.

7. The Converter in PP. 1, 3, 5, and 6, characterized in that, in order to simplify with an adjustment range of an nth load of 50 jf 100%, the zero valves of this load, working in conjunction with the total, are made uncontrollable.

8. The Converter in PP. 1 and 3, characterized in that the total anodic group of valves is made for a current smaller than the sum of the rated load currents that work, together with the total.

9. The converter according to claim 1, characterized in that the balancing reactors are made of three

individual reactors.

flll

..

CI

/ V / 7-r

. 7

i / ftfa-m}

7. CA.L.

fff-fn) rA

6b o i 4j "Cs Sf

I .-. -, ii.

{iV | / V V H / V 4. H / M I

./.- chdLizzii :;

J4, ii vi: / C; y cL / fCc-xCLxsLx -.- / tft. I zh

I .: v: V:; V v. I-y i

H I LM I.

I hmI

fff /

f. . . . ---. r / ar

I- ;; ;; ;; /; ;; -. ü; nd i M Vi; x. . J tf-.

J-Ш -, - T fJO1

l /, pNrNTNrNTsrNfN.

...... -f. ,

I ,. , ".

I v: v /;

ifeV

1Y / x

Editor H. Gorvat

Compiled by E.Melnikova

Tehred L. Oliynyk Proofreader A, Obruchar

Order 6849/54

Circulation 666

VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

/ M I

zzii :;

H I LM T I. I iM.

izzii :;

-.- / tft. I zh

I y I

2L.

HEDGEHOG

I gmI / L

.

lea

C

/ j

FJJJJJ / W

i M Vi; x l J tf-.

J-Ш -, - T fJO1

-

Subscription