SU650185A1 - Ac power-to-dc power converter - Google Patents

Ac power-to-dc power converter

Info

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
Application number
SU731932241A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Роберт Иванович Остапенко
Original Assignee
Производственно-Техническое Предприятие "Сибэнергоцветмет"
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 Производственно-Техническое Предприятие "Сибэнергоцветмет" filed Critical Производственно-Техническое Предприятие "Сибэнергоцветмет"
Priority to SU731932241A priority Critical patent/SU650185A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU650185A1 publication Critical patent/SU650185A1/en

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)

1.Преобразователь энергии переменного тока в энергию посто нного тока, содержащий трехфазный трансформатор, вторичные обмотки которого подключены к неполностью управл емым выпр мительным мостам , которые соединены параллельно через уравнительные реакторы, о личающийс   тем, что, с целью улучщени  энергоэкономических показателей при частичном регулировании , мосты объединены в две группы по три моста в каждой, причем в первой группе мостов тиристоры расположены по1. An AC-to-DC energy converter containing a three-phase transformer, the secondary windings of which are connected to incompletely controlled rectifying bridges, which are connected in parallel through equalizing reactors, in order to improve the energy-efficiency indicators with partial regulation, the bridges are combined into two groups of three bridges each, and in the first group of bridges the thyristors are located along одному в пор дке чередовани  фаз в анодных плечах, а во второй - в катодных плечах .one in the order of phase alternation in the anode arms, and the second in the cathode arms. 2.Преобразователь п. 1, отличающийс   тем, что в мосту каждой группы в пор дке чередовани  фаз включены по два тиристора в анодные и катодные плечи.2. A converter as claimed in Claim 1, characterized in that in the bridge of each group, in order of phase rotation, two thyristors are included in the anode and cathode arms. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination 1.Ф. И. Ковалева и др., Полупроводниковые выпр мители п/р, М., Энерги , 1967,1.F. I. Kovaleva et al., Semiconductor rectifiers of the semiconductor, M., Energie, 1967, с. 104-105.with. 104-105. 2.Ш. М. Размадзе, Преобразовательные схемы и системы, М., Высща  щкола, 1967, с. 173.2.Sh. M. Razmadze, Conversion Schemes and Systems, M., Higher School, 1967, p. 173. 3. И. М. Чиженко и др.. Основы преобразовательной техники, М., Высща  щкола, 1974, с. 159.3. I. M. Chizhenko et al. Fundamentals of transformative technology, M., Higher School, 1974, p. 159. А li LA li l ///л Ток nepStmou 1 аазе ,,а /// l Current nepStmou 1 aase, a
SU731932241A 1973-06-14 1973-06-14 Ac power-to-dc power converter SU650185A1 (en)

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)

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