SU650185A1 - Ac power-to-dc power converter - Google Patents
Ac power-to-dc power converterInfo
- Publication number
- SU650185A1 SU650185A1 SU731932241A SU1932241A SU650185A1 SU 650185 A1 SU650185 A1 SU 650185A1 SU 731932241 A SU731932241 A SU 731932241A SU 1932241 A SU1932241 A SU 1932241A SU 650185 A1 SU650185 A1 SU 650185A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- bridges
- voltage
- thyristors
- group
- phase
- Prior art date
Links
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
Description
1one
Изобретение относитс ,к электротехнике дл преобразовани электрической энергии.This invention relates to electrical engineering for the conversion of electrical energy.
Известны преобразователи энергии переменного тока в энергию посто нного тока 12.Converters of alternating current energy to direct current energy 12 are known.
Первые из них не обеспечивают регулировани выходного напр жени . Вторые имеют широкий диапазон регулировани , но при глубоком регулировании имеют невысокие энергоэкономические показатели.The first ones do not provide output voltage regulation. The latter have a wide range of regulation, but with deep regulation they have low energy-economic indicators.
Известны также несимметричные управл емые мостовые шестипульсные агрегаты 3.Also known asymmetrical controlled six-pulse bridge units 3.
Известный агрегат содержит трехфазный трансформатор, вторичные обмотки которого подключены к неполностью управл емым выпр мительным мостам, которые соединены параллельно через уравнительные реакторы .The known unit contains a three-phase transformer, the secondary windings of which are connected to incompletely controlled rectifying bridges, which are connected in parallel through equalizing reactors.
Недостатками известного преобразовател вл етс то, что независимо от требуемого диапазона регулировани дл него необходимо включить в каждый мост не менее трех тиристоров.A disadvantage of the known converter is that regardless of the required control range for it, it is necessary to include in each bridge at least three thyristors.
Это обусловливает высокую стоимость и большие потери на преобразование.This leads to high costs and large conversion losses.
Целью изобретени вл етс повышение энергоэкономических показателей при частичном регулировании.The aim of the invention is to improve the energy-economic indicators with partial regulation.
Дл этого мосты объединены в две параллельпые группы по три моста в каждой, причем в первой группе тиристоры расположены по одному в пор дке чередовани фаз в анодных плечах, а в другой - в катодных плечах, в мосты каждой группы в пор дке чередовани фаз включены по два тиристора в анодные и катодные плечи.To do this, the bridges are combined into two parallel groups of three bridges each, with the thyristors in the first group one in order of phase alternation in the anode arms, and the other in cathode arms, in order of alternation of phases in each group two thyristors in the anode and cathode shoulders.
На фиг. 1, 2 представлены схемы агрегатов с тиристорным пополуфазным управлением , отличаюш,ихс диапазоном регулировани . Схема фиг. 1 позвол ет реализовать диапазон регулировани 17%Ed (20 - 25%Ud), схема фиг. 2 - 33%Ed (40%Ud). На фиг. 3 представлены важнейшие осциллограммы токов и напр жений агрегатов с пополуфазным управлением.FIG. 1, 2 shows circuits of thyristor semi-phase control units, differing in their range of adjustment. The circuit of FIG. 1 allows for an adjustment range of 17% Ed (20 - 25% Ud), the circuit of FIG. 2 - 33% Ed (40% Ud). FIG. Figure 3 presents the most important oscillograms of currents and voltages of aggregates with a semi-phase control.
Преобразовательные агрегаты (фиг. 1 и 2) содержат по трансформатору 1, у которого число вторичных обмоток можно варьировать так, чтобы оно было кратным двум или шести; трехфазные мосты 2-7, соединенные в параллель в две группы по три моста, причем в схеме фиг. 1 в верхней группе в мостах тиристоры расположены по одному в пор дке чередовани фаз в анодных плечах, а в нижней - в катодных плечах; в схеме фиг. 2 в мосты каждой группы в пор дке чередовани фаз включены по два тиристора в анодные и катодные плечи; уравнительные реакторы 8 и 9, объедин ющие соответственно анодные и катодные плечи верхней и нижней групп мостов; кроме того, схема (фиг. 2) содержит реакторы 10 и 11, объедин ющие соответственно катодк&1е и анодные плечи верхней и нижней групп мостов; реакторы 12 и 13, необходимые дл уравнивани мгновенного напр жени параллельно работающих групп тогда, когда трансформатор 1 имеет две вторичные обмотки.Conversion units (Fig. 1 and 2) contain the transformer 1, in which the number of secondary windings can be varied so that it is a multiple of two or six; three-phase bridges 2-7, connected in parallel in two groups of three bridges, and in the diagram of FIG. 1 in the upper group in the bridges the thyristors are arranged one by one in the order of phase alternation in the anode arms, and in the lower group - in the cathode arms; in the scheme of FIG. 2 in the bridges of each group in the order of phase alternation, two thyristors are included in the anode and cathode arms; equalization reactors 8 and 9, which, respectively, unite the anode and cathode arms of the upper and lower groups of bridges; In addition, the circuit (Fig. 2) contains reactors 10 and 11, which, respectively, combine the cathode & 1e and the anode arms of the upper and lower groups of bridges; reactors 12 and 13 are needed to equalize the instantaneous voltage of parallel operating groups when transformer 1 has two secondary windings.
Каждый мост агрегата содержит щесть вентилей 14-19, нумераци которых соответствует следующему чередованию полуфаз 14-а; 15-Ь; 16-с; 17-/-/а; 18- /-/Ь; 1944 с.Each bridge of the unit contains a gap of valves 14-19, the numbering of which corresponds to the following alternation of semi-phases 14-a; 15-b; 16 s; 17 - / - / a; 18- / - / b; 1944 p.
Выпр мительный агрегат (по схеме фиг. 1) работает следующим образом.The rectifier assembly (according to the scheme of FIG. 1) operates as follows.
На тиристоры агрегата, равномерно распределенные между всеми щестью полуфазами трехфазной системы, подаютс импульсные управлени с задержкой на угол аь измен ющийс от 0° до 120°.The unit thyristors, evenly distributed between all the half-phases of the three-phase system, are pulsed with an angle delay, a, varying from 0 ° to 120 °.
При агрегат работает как неуправл емый , при этом напр жение агрегата наибольщее и равное:When the unit operates as uncontrolled, the unit voltage is greatest and equal to:
Ua, l,l7(J,(l + osi),Ua, l, l7 (J, (l + osi),
где t/do - напр жение агрегата при щестиполуфазном ходе; f/2 - фазное вторичное напр жениеwhere t / do is the voltage of the aggregate during a half-half course; f / 2 - phase secondary voltage
трансформатора; 7 - угол коммутации вентилей. При задержке зажигани тиристоров в кривой напр жени каждого моста возникнуть характерные провалы на месте, соответствующем работе каждого тиристора . На фиг. 3 а показана осциллограмма напр жени моста 2. На ней видно, что катодна группа диодов работает почти в обычном ключе неуправл ющего моста, угол горени вентилей (120°-1-7). Работа анодной группы, содержаща тиристор, .идет по иному закону, в соответствии с особенност ми пополуфазного управлени . В анодной группе вместо задержанного тиристора вначале, при работает диод 16, задержива свое горение на 60°, затем при с опережением на 60° загораетс диод 15. Если угол ai ;120°, то вентиль 15 прерывает свою работу на врем горени тиристора пропорциональному углу (120°-KI).transformer; 7 - angle switching valves. When thyristor ignition is delayed in the voltage curve of each bridge, characteristic dips arise at the site corresponding to the operation of each thyristor. FIG. Fig. 3a shows the oscillogram of the voltage of bridge 2. It shows that the cathode group of diodes works almost in the usual key of the non-controlling bridge, the angle of the valves (120 ° -1-7). The work of the anode group, containing the thyristor, is subject to a different law, in accordance with the peculiarities of semi-phase control. In the anode group, instead of the delayed thyristor, at the beginning, diode 16 works, delaying its burning by 60 °, then diode 15 lights up with 60 ° ahead. If the angle ai; 120 °, valve 15 interrupts its operation during the burning time of the thyristor proportional to the angle (120 ° -KI).
Реакторы 8 и 9 уравнивают напр жени своих групп таким образом, что возникает два посто нных напр жени , показанные на фиг. 36, огибающие которых пульсируют в различных фазах. Прикладыва напр жени групп к общим шинам получаем напр жение агрегата, показанное на фиг. 36 жирной линией.Reactors 8 and 9 equalize the voltages of their groups in such a way that two constant voltages arise, shown in FIG. 36, the envelopes of which pulsate in different phases. Applying the voltage of the groups to the common tires, we obtain the voltage of the aggregate shown in FIG. 36 in bold line.
Уравнительный ток при этом ограничиваетс в агрегате (фиг. 1) индуктивным сопротивлением обмоток трансформатора 1, в агрегате (фиг. 2) индуктивным сопротивлением трансформатора и реакторов 12 и 13.The equalizing current in this case is limited in the unit (Fig. 1) by the inductive resistance of the windings of the transformer 1, in the unit (Fig. 2) by the inductive resistance of the transformer and reactors 12 and 13.
Видно фиг. 36, что диаиазон регулировани Af/i в процессе пополуфазного управле5 ни равен разности t/d, и f/ds - напр жению агрегата при п типолуфазном ходе (). Он равен:It can be seen in FIG. 36 that the diaphragm control Af / i in the process of semi-phase control is not equal to the difference t / d, and f / ds is the voltage of the unit with n type-phase course (). It is equal to:
Л„. ±,00,(,7-25).,L „. ±, 00, (, 7-25).,
101-0,577/101-0,577 /
где - относительна величина тока нагрузки .where is the relative magnitude of the load current.
Больщий процент диапазона регулировани соответствует больщим токам нагрузки. 15 На фиг. Зв показаны осциллограммы токов в вентил х 14-19 моста 2. Из осциллограмм видно, что нри с опережением своего естественного момента зажигани загораетс диод 15. Это приводит к конпен0 сации реактивного тока и к форсированному уменьщению действующего значени тока , потребл емого из сети, при неизменном токе нагрузки агрегата. На фиг. Зг показана осциллограмма этого тока при ,ai-A large percentage of the adjustment range corresponds to large load currents. 15 In FIG. Zv shows the oscillograms of currents in gates 14-19 of bridge 2. It is seen from the oscillograms that, ahead of its natural ignition time, diode 15 lights up. This leads to a reduction of the reactive current and to a forced decrease in the effective value of the current consumed from the network when constant load current of the unit. FIG. 3G shows the waveform of this current at, ai-
5 ;120°. Она свидетельствует о том, что в процессе пополуфазного управлени амплитуда первичного тОКа ступенькой уменьщаетс на /6 часть так, что при форма импульсов становитс канонической, а амплитуда составл ет Ve тока нагрузки, величина которого за счет снижени сопротивлени нагрузки неизменна. Така эволюци тока при снижении напр жени гарантирует высокие значени коэффициента мощности5; 120 °. It indicates that in the process of semi-phase control, the amplitude of the primary step to the step decreases by 6 parts so that when the pulse shape becomes canonical and the amplitude is Ve the load current, the value of which is unchanged by reducing the load. This current evolution with decreasing voltage guarantees high power factor values.
5 и КПД агрегатам по схеме фиг. 1 и фиг. 2. При этом коэффициент сдвига в конце диапазона регулировани равен исходному и, следовательно, на 4-5% выще, чем у прототипа , а пульсаци выпр мленного напр жени агрегата по схеме фиг. 1 в конце диапазона регулировани в 4-5 раз ниже, чем у прототипа при равном напр жении.5 and the efficiency of the aggregates according to the scheme of FIG. 1 and FIG. 2. At the same time, the shift coefficient at the end of the adjustment range is equal to the initial one and, consequently, 4-5% higher than that of the prototype, and the ripple of the rectified voltage of the unit according to the scheme of FIG. 1 at the end of the adjustment range is 4-5 times lower than that of the prototype with an equal voltage.
Агрегат по схеме фиг. 2 имеет два этапа регулировани . Первый этаи полностьюThe unit according to the scheme of FIG. 2 has two stages of adjustment. First floor completely
5 совпадает с работой агрегата по схеме фиг. 1. Второй этап начинаетс , когда перва группа из щести (черных) тиристоров заперта, напр жение агрегата снижено на При последующем постепенном запирании второй группы тиристоров в кривой напр жени мостов нар ду с имеющимс провалом положительной полуфазы по витс и будет расти второй характерный провал симметричной отрицательной полуфазы.5 coincides with the operation of the unit according to the scheme of FIG. 1. The second stage begins when the first group of thyristors (black) is locked, the voltage of the unit is lowered. With the subsequent gradual locking of the second group of thyristors in the voltage curve of the bridges, along with the existing positive half-phase, the second characteristic symmetric dip will grow negative half-phase.
5 На фиг. Зд показана осциллограмма напр жени моста 2, фиг. 2 при втором этапе регулировани , ai 120°; 60° a2 120°. Поскольку мгновенные напр жени катодных плеч верхней группы и анодных плеч5 In FIG. The rear shows an oscillogram of the voltage of bridge 2, fig. 2 at the second stage of adjustment, ai 120 °; 60 ° a2 120 °. Since the instantaneous voltage of the cathode arms of the upper group and the anode arms
0 нижней группы мостов стали различными, эти плечи объединены через уравнительные реакторы 10 и И.0 the lower group of bridges became different, these shoulders are united through equalizing reactors 10 and I.
Напр жени групп, поданные через уравнительные реакторы 12 и 13 на щины агрегата , складыва сь по закону среднего, образует напр жение агрегата. Огибающа этого напр жени ири будет соответствовать «жирной кривой на фиг. 36, а средн величина меньше напр жени неуправл емого моста на Af/2The voltages of the groups fed through equalizing reactors 12 and 13 of the aggregate, adding up according to the law of the average, form the voltage of the aggregate. The envelope of this voltage will correspond to the "bold curve in fig. 36, and the average value is less than the voltage of the uncontrolled bridge by Af / 2
А. - °;, 100 (33 - 40)%.A. - ° ;, 100 (33 - 40)%.
1 -(},01 /i1 - (}, 01 / i
Как видно из осциллограммы фиг. Зж при втором этапе регулировани , диоды, смежные со второй группой тиристоров (белых), начнут одни зат гивать горение, но не более чем на 60°, другие загоратьс с опережением на 60°, т. е. будут вести себ так же, как рассмотренные группы диодов, смежных с черными тиристорами при изменении «1. Поэтому первичный ток трансформатора 1 агрегата фиг. Зе еще раз уменьщитс ступенькой на 1/6 тока нагрузки так, что при «2 120° форма импульса станет канонической, а амплитуда составит 4/6 тока нагрузки, величина которого за счет изменени сопротивлени нагрузки неизменна .As can be seen from the waveform of FIG. The second stage of adjustment, the diodes adjacent to the second group of thyristors (whites), will start burning alone, but not more than 60 °, others will tan 60 ° ahead, i.e. they will behave the same way as considered groups of diodes adjacent to black thyristors when changing “1. Therefore, the primary current of the transformer 1 of the unit of FIG. One more step will be reduced by a step by 1/6 of the load current so that at 2 120 ° the pulse shape will become canonical and the amplitude will be 4/6 of the load current, the magnitude of which due to the change in load resistance is unchanged.
Така эволюци тока при снижении напр жени на первом и втором этапах регулировани гарантирует высокие значени коэффициента мощности и КПД агрегату по схеме фиг. 2 во всем диапазоне регулировани .Such an evolution of the current with decreasing voltage in the first and second stages of regulation ensures high values of the power factor and efficiency of the unit according to the scheme of FIG. 2 over the entire adjustment range.
Пульсаци выпр мленного напр жени агрегата (фиг. 2) в конце диапазона регулировани остаетс во много раз ниже.The pulsation of the rectified voltage of the aggregate (Fig. 2) at the end of the adjustment range remains many times lower.
Работа агрегатов (фиг. 1, 2) невозможна без уравнительных реакторов. Мощность каждого реактора, эквивалентна двухобмоточному трансформатору, должна быть больше или равна 0,04 5ть где S-n - расчетна мощность трансформатора.Work units (Fig. 1, 2) is impossible without leveling reactors. The power of each reactor, equivalent to a double-winding transformer, must be greater than or equal to 0.04 to 5t, where Sn is the rated power of the transformer.
В агрегатах фиг. 1, 2 тиристоры работают в облегченных услови х как по воздействующим обратным напр жени м, так и поIn the aggregates of FIG. 1, 2 thyristors work under light conditions both in terms of acting reverse voltage and
току, поскольку они сокращают продолжительность своего горени от номинальной величины до нул . Диоды, напротив, дополнительно нагружаютс . В схеме фиг. 1 - на 1/6, а в схеме фиг. 2 - на /з часть тока нагрузки. Учитыва более высокую надежность и меньщую стоимость диодов, следует признать такое перераспределение нагрузки выгодным. current, as they reduce the duration of their burning from nominal to zero. Diodes, in contrast, are additionally loaded. In the diagram of FIG. 1 by 1/6, and in the diagram of FIG. 2 - on / s part of the load current. Taking into account the higher reliability and lower cost of diodes, it should be recognized that the redistribution of the load is beneficial.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU731932241A SU650185A1 (en) | 1973-06-14 | 1973-06-14 | Ac power-to-dc power converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU731932241A SU650185A1 (en) | 1973-06-14 | 1973-06-14 | Ac power-to-dc power converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU650185A1 true SU650185A1 (en) | 1979-02-28 |
Family
ID=20556627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU731932241A SU650185A1 (en) | 1973-06-14 | 1973-06-14 | Ac power-to-dc power converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU650185A1 (en) |
-
1973
- 1973-06-14 SU SU731932241A patent/SU650185A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6977449B2 (en) | Frequency converter and drive for electric motor | |
US4021721A (en) | AC-to-DC converter | |
SE466723B (en) | CONTROL SYSTEM AND PROCEDURES FOR CONTROL OF TWO INDEPENDENT PARALLEL AC / DC CONVERTERS | |
SU650185A1 (en) | Ac power-to-dc power converter | |
RU2660131C1 (en) | Multilevel voltage rectifier | |
Liu et al. | Capacitor voltage balancing in multi-level voltage reinjection (MLVR) converters | |
RU2469457C1 (en) | Converter of three-phase ac voltage into dc voltage (versions) | |
GB2050083A (en) | Electrical converter | |
SU1001380A1 (en) | Ac voltage-to-dc voltage converter | |
RU2316875C1 (en) | Device for compensating for deviations of voltage and reactive power of transformer substation | |
US3863119A (en) | Commutatorless motor apparatus | |
SU855899A2 (en) | Ac-to-dc power converter | |
RU2115268C1 (en) | Power converter used to feed electric arc furnace with direct current and power converter unit | |
SU995231A1 (en) | Ac-to-dc voltage converter | |
RU180843U1 (en) | DEVICE FOR CONTROL OF ASYNCHRONOUS MOTOR WITH PHASE ROTOR | |
SU1014109A1 (en) | Three-phase ac voltage-to-dc voltage converter | |
SU817941A1 (en) | Three-phase current inverter | |
SU1644328A1 (en) | Method for controlling four thyristor rectifiers with separate loads and powered from a common mains | |
SU1379912A1 (en) | 12k-phase compensated power supply system | |
SU913529A1 (en) | Three-phase ac-to-dc voltage converter | |
SU1735984A1 (en) | Ac-to-dc converter | |
SU1149358A1 (en) | A.c. voltage-to-d.c. voltage converter | |
SU917282A1 (en) | Three-phase ac-to-dc voltage converter | |
SU169663A1 (en) | THREE-PHASE VENTILATED FREQUENCY CONVERTER | |
SU1069098A1 (en) | Polyphase i.c. voltage/d.c.converter |