SU1647704A1 - Method of communication of currents in phases of superconductor converter - Google Patents

Method of communication of currents in phases of superconductor converter Download PDF

Info

Publication number
SU1647704A1
SU1647704A1 SU884479809A SU4479809A SU1647704A1 SU 1647704 A1 SU1647704 A1 SU 1647704A1 SU 884479809 A SU884479809 A SU 884479809A SU 4479809 A SU4479809 A SU 4479809A SU 1647704 A1 SU1647704 A1 SU 1647704A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
superconducting
phases
current
voltage
switching
Prior art date
Application number
SU884479809A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Валерьевич Кузьмин
Юрий Виттович Скобарихин
Александр Викторович Новосельцев
Сергей Васильевич Непогодьев
Original Assignee
Институт проблем энергосбережения АН УССР
Государственный научно-исследовательский институт им.Г.М.Кржижановского
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 Институт проблем энергосбережения АН УССР, Государственный научно-исследовательский институт им.Г.М.Кржижановского filed Critical Институт проблем энергосбережения АН УССР
Priority to SU884479809A priority Critical patent/SU1647704A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1647704A1 publication Critical patent/SU1647704A1/en

Links

Landscapes

  • Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Цель изобретени  - улучшение энергетических характеристик и качества формы напр жени  на выходе сверхпроводимково- го преобразовател . Сверхпроводнмковый преобразователь, использующий способ, содержит сверхпроводниковые трансформаторы 1-3 фаз А,В,С, криотронные ключи 5-7, блок питани  и управлени  9, регулирующий амплитуду, и датчик тока 10, регули- оующий ток в нагрузке. Способ позвол ет путем исключени  пауз в питающем напр жении повысить мощность сверхгфоводвм- кового преобразовател  и обеспечивает при повышенном среднем напр жении линейный ввод тока в нагрузку при одновременном снижении пульсаций напр жени , за счет чего достигаетс  поставленна  цель. 1 ил.The invention relates to electrical engineering. The purpose of the invention is to improve the energy characteristics and quality of the voltage shape at the output of the superconducting converter. The superconducting converter using the method contains superconducting transformers 1-3 of phases A, B, C, cryotronic switches 5-7, a power supply and control unit 9 that regulates the amplitude, and a current sensor 10 that regulates the current in the load. The method allows, by eliminating pauses in the supply voltage, to increase the power of the superhigh-voltage transducer and, with an increased average voltage, linear current injection into the load while reducing the voltage ripple, thereby achieving the goal. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  электропитани  сверхпроводниковых магнитных систем с помощью сверхпроводниковых (криотронных) преобразователей.The invention relates to electrical engineering and can be used to power superconducting magnetic systems using superconducting (cryotronic) converters.

Целью изобретени   вл етс  улучшение энергетических характеристик и качества формьН выходного напр жени .The aim of the invention is to improve the energy characteristics and quality of the output voltage.

На чертеже приведена принципиальна  схема трехфазного сверхпроводникового преобразовател .The drawing shows a schematic diagram of a three-phase superconducting converter.

Сверхпроводниковый преобразователь содержит сверхпроводниковые трансформаторы 1-3 фаз А,В,С, первые выводы вторичных обмоток которых объединены и соединены с первым выводом 4 дл  подключени  нагрузки, а вторые выводы соединены через криотронные ключи 5-7 с вторым выводом 8 дл  подключени  нагрузки. Управление ключами 5-7 и подача напр жени  на первичные обмотки сверхпроводниковых трансформаторов каждой фазы А,В,С осуществл ютс  блоком 9 питани  и управлени , с выводом обратной св зи которого соединен датчик 10 тока, регистрирующий ток в нагрузке.The superconducting converter contains superconducting transformers 1-3 of phases A, B, C, the first terminals of the secondary windings of which are combined and connected to the first terminal 4 for connecting the load, and the second terminals are connected via cryotronic switches 5-7 to the second terminal 8 for connecting the load. The keys 5-7 are controlled and the voltage supplied to the primary windings of superconducting transformers of each phase A, B, C is performed by the power and control unit 9, with the feedback output of which current sensor 10 is connected, which detects the current in the load.

Работа сверхпроводникового преобразовател  включает в себ  строгую последовательность процессов, которую можноThe operation of a superconducting converter includes a strict sequence of processes that can be

рассматривать как следующие друг за другом внекоммутационные интервалы и интервалы коммутации.consider as consecutive non-switching and switching intervals.

На каждом внекоммутационном интервале в одной из фаз (например.фазе А) протекает ток нагрузки 1Н, а в первичной обмотке сверхпроводникового трансформатора этой фазы действует импульс напр жени  с амплитудой Е.In each non-switching interval in one of the phases (for example, phase A) a load current of 1 H flows, and a voltage pulse with amplitude E acts in the primary winding of a superconducting transformer of this phase.

Перед началом коммутации криотрон- ныа ключи 5 и б, в коммутируемых фазах (например, фазах А и В) переведены в открытое состо ние и в одной из фаз (фаза А) циркулирует ток нагрузки , а в другой коммутируемой фазе (фаза В) ток равен нулю.Before the start of switching, the cryotron keys 5 and b are switched to the open state in switched phases (for example, phases A and B) and the load current circulates in one of the phases (phase A), and the current in the other switched phase (phase C) equals zero.

Коммутаци  фазных токов производитс  подачей импульсов напр жени  на первичные обмотки сверхпроводниковых трансформаторов 1 и 2, коммутируемых фаз (фаз А и В) с соблюдением условийThe switching of phase currents is carried out by applying voltage pulses to the primary windings of superconducting transformers 1 and 2, switching phases (phases A and B) subject to the conditions

,, U5-2E Uki-,, U5-2E Uki-

Ш+2ЕW + 2E

где Uid - амплитудное значение импульса напр жени  ка первичной обмотке сеерх- проводникового трансформатора фазы с током (фазы А);where Uid is the amplitude value of the voltage pulse to the primary winding of the semiconductor phase transformer with current (phase A);

Uk2 - амплитудное значение импульса напр жени  на первичной обмотке сверхпроводникового трансформатора 2 фазы без тока (фазы В);Uk2 is the amplitude value of the voltage pulse on the primary winding of the superconducting transformer 2 phase without current (phase B);

Е - амплитудное значение импульса напр жени , действующего в первичных обмотках сверхпроводниковых трансформаторов 1,2 на внекоммутационных интервалах ,E is the amplitude value of a voltage pulse acting in the primary windings of superconducting transformers 1.2 at non-switching intervals,

и - разность амплитудных значений напр жени  на первичных обмотках сверхпроводниковых трансформаторов 1 и 2 коммутируемых фаз (А и В).   and - the difference of the amplitude values of the voltage on the primary windings of the superconducting transformers 1 and 2 of the switched phases (A and B).

1Н - ток нагрузки;1H - load current;

уи коэффициент пропорциональности, определ емый конструкцией сверхпроводникового преобразовател  и параметрами обмоток сверхпроводниковых трансформаторов .This coefficient of proportionality is determined by the design of the superconducting converter and the winding parameters of superconducting transformers.

Дл  рассматриваемого сверхпроводникового преобразовател For the superconducting converter under consideration

... (1-к2) + и,з tk м... (1-k2) + and, h tk m

где tk - продолжительность интервала коммутации;where tk is the duration of the switching interval;

Lp - индуктивность первичной обмотки сверхпроводникового трансформатора;Lp is the inductance of the primary winding of the superconducting transformer;

W - взаимна  индуктивность обмоток сверхпроводниковых трансформаторов;W is the mutual inductance of the windings of superconducting transformers;

К - коэффициент трансформации;K - transformation ratio;

LS - индуктивность вторичной обмотки сверхпроводникового трансформатора;LS is the inductance of the secondary winding of a superconducting transformer;

Ц - суммарна  индуктивность дополнительных элементов (клапанов криотронныхC - total inductance of additional elements (cryotronic valves

ключей, токоведущих шин).keys, busbars).

При этом в сверхпровод щем контуре, образованном фазами с открытыми ключами 5,6 (фазами А и В), на интервале коммутации под действием разности напр женийIn this case, in a superconducting circuit formed by phases with public keys 5,6 (phases A and B), in the switching interval under the action of a voltage difference

наводитс  контурный ток ik IH, который компенсирует до нул  ток в фазе А и наводит ток 1н в фазе В. a circulating current ik IH is induced which compensates for the current in phase A to zero and induces a current of 1N in phase B.

Дл  реализации режимов коммутации используетс  датчик 10, осуществл ющийTo implement the switching modes, a sensor 10 is used, which performs

обратную св зь блока 9 управлени  с током нагрузки 1Н. На интервале коммутации в остальных фазах (в данном примере на фазе С) ключи 5-7 закрыты и к ним может быть приложено обратное напр жение. На рассмотренном интервале коммутации напр жение на выходе преобразовател  равно по величине и направлению напр жени , имевшему место на внекоммутационном интервале. По окончании процесса коммутации в фазу,feedback of control unit 9 with load current 1H. In the switching interval of the remaining phases (in this example, phase C), the keys 5-7 are closed and the reverse voltage can be applied to them. In the considered switching interval, the voltage at the output of the converter is equal in magnitude and direction to the voltage that occurred on the extra-switching interval. At the end of the switching process in the phase,

в которой ток скомпенсирован до нул  (фазу А), вводитс  сопротивление ключа R (ключ 5 выключаетс ), а затем внекоммутационные и коммутационные процессы повтор ютс  в других фазах.in which the current is compensated to zero (phase A), the key resistance R is introduced (key 5 is turned off), and then the non-switching and switching processes are repeated in other phases.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ коммутации токов в фазах сверхпроводникового преобразовател , содержащего сверхпроводниковые трансформаторы по числу фаз, первичные обмотки которых подключены к выходным выводам блока питани  и управлени , с выводом обратной св зи которого соединен датчик тока нагрузки, а вторичные обмотки сверхпроводниковых трансформаторов через криот- ронные ключи, выводы управлени  которых соединены с управл ющими выводами блока питани  и управлени , включены параллельно между собой и выводами дл  подключени  нагрузки, заключающийс  в том, что на временном интервале коммутации, при открытых криотронных ключах в коммутируемых фазах и протекании тока в одной из этих фаз, на первичные обмотки сверхпроводниковых трансформаторов каждой фазы подают импульсы напр жени , индуцирующего во вторичных обмотках сверхпроводниковых трансформаторов импульс тока с направлением, противоположным направлению тока, протекающего в фазе в момент времени, предшествующий коммутации , отличающийс  тем, что, с целью улучшени  энергетических характеристик и качества формы выходного напр жени , ееличины указанных импульсов определ ютс  соотношениемThe invention method of switching currents in phases of a superconducting converter containing superconducting transformers according to the number of phases, the primary windings of which are connected to the output terminals of the power supply and control unit, with a feedback terminal connected to the load current sensor, and the secondary windings of superconducting transformers via cryotron switches , the control pins of which are connected to the control pins of the power supply and control unit are connected in parallel with each other and pins for connecting the load narrow, which means that during the switching time interval, with open cryotronic keys in switched phases and current flowing in one of these phases, a voltage pulse with a direction is applied to the primary windings of superconducting transformers of each phase opposite to the direction of the current flowing in the phase at the moment of time preceding the switching, characterized in that, in order to improve the energy characteristics and quality the forms of the output voltage, the magnitude of these pulses are determined by the ratio ,, Ш-2Е Uki ,, Ш-2Е Uki Uk2 2 + 2EUk2 2 + 2E где Uici - амплитудное значение импульса напр жени  на первичной обмотке сверхпроводникового трансформатора фазы с током на временном интервале коммутации; Uk2 амплитудное значение импульса напр жени  на первичной обмотке сверхпроводникового трансформатора фазы без тока на временном интервале коммутации;where Uici is the amplitude value of the voltage pulse on the primary winding of a superconducting phase transformer with current in the switching time interval; Uk2 is the amplitude value of the voltage pulse on the primary winding of a superconducting phase transformer without current in the switching time interval; 00 Е - амплитудное значение импульса напр жени  на первичных обмотках сверхпроводниковых трансформаторов на внекомму- тационном интервале;E is the amplitude value of the voltage pulse on the primary windings of superconducting transformers in the extra-switching interval; Чн - разность амплитудных значений напр жени  нэ первичных обмотках сверхпроводниковых трансформаторов коммутируемых фаз; 1н - ток нагрузка; уи - коэффициент пропорциональности, определ емый конструкцией сверхпроеодниково- го преобразовател  и параметрами обмоток сверхпроводниковых трансформаторов. Chn is the difference of the amplitude values of the voltage ne on the primary windings of superconducting transformers of the switched phases; 1n - current load; ui is the proportionality coefficient determined by the design of the superprojector converter and the winding parameters of superconducting transformers. 1515
SU884479809A 1988-09-07 1988-09-07 Method of communication of currents in phases of superconductor converter SU1647704A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884479809A SU1647704A1 (en) 1988-09-07 1988-09-07 Method of communication of currents in phases of superconductor converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884479809A SU1647704A1 (en) 1988-09-07 1988-09-07 Method of communication of currents in phases of superconductor converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1647704A1 true SU1647704A1 (en) 1991-05-07

Family

ID=21398033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884479809A SU1647704A1 (en) 1988-09-07 1988-09-07 Method of communication of currents in phases of superconductor converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1647704A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Тонкаль В.Е,3Нс80сэльцев А.В., Скоба- рмхин Ю.В. Принципы построени еверх- проводниковых преобразовательных систем - Препринт АН УССР № 612, Ин-т Электродинамики. Киез, 1988,49с. Атертон Д.Л., Дэвмс Р. Источник подкачки потока вентильного типа с индуктивной передачей тока и термически управл емыми криотронами из NbsSn - Приборы дл научных исследований. 1979, с. 73-77. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7148661B2 (en) Multi-pulse converter circuits
Watson et al. Analysis, design, and experimental results of a 1-kW ZVS-FB-PWM converter employing magamp secondary-side control
EP0801841A1 (en) Full wave buck boost power converter with buck power converter properties
US4719559A (en) Current-mode control of capacitively coupled power converters
SU1647704A1 (en) Method of communication of currents in phases of superconductor converter
US4375076A (en) Cyclically controlled electrical equipment having a control angle which is variable over a portion of the operating cycle
Siri et al. Constant switching frequency LLC-type series resonant converter
US4246527A (en) Supply equipment for a synchronous machine
SU1275701A1 (en) Transformer-thyristor frequency multiplier
SU1453541A1 (en) Power-diode welding generator
SU1033995A1 (en) Electrical system for generator checking
SU955429A1 (en) Dc to dc voltage converter
SU660170A1 (en) Direct frequency converter
SU1325650A1 (en) Converter of direct voltage to alternating voltage of multistepped shape
US4238823A (en) Inverter apparatus
RU2234183C1 (en) Three-phase ac-to-dc voltage converter and its control process
SU1485392A1 (en) Switching device
US3823361A (en) Control device for a reversible static frequency converter
SU1368950A1 (en) Voltage converter
SU1282292A1 (en) Electric power supply
SU1492431A1 (en) Three-phase thyristor ac contactor
SU658679A1 (en) Direct frequency converter
SU1094118A2 (en) Direct current synphase pulse regulation device
SU612369A1 (en) Inverter with staircase-shaped output voltage curve
SU1520637A1 (en) Static ferromagnetic frequency multiplier