SU794697A1 - Ac-to-dc voltage converter - Google Patents

Ac-to-dc voltage converter Download PDF

Info

Publication number
SU794697A1
SU794697A1 SU792706253A SU2706253A SU794697A1 SU 794697 A1 SU794697 A1 SU 794697A1 SU 792706253 A SU792706253 A SU 792706253A SU 2706253 A SU2706253 A SU 2706253A SU 794697 A1 SU794697 A1 SU 794697A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
phase
windings
converter
current
transformer
Prior art date
Application number
SU792706253A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Григорьевич Соколов
Валерий Нейахович Филатов
Original Assignee
Предприятие П/Я М-5644
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 Предприятие П/Я М-5644 filed Critical Предприятие П/Я М-5644
Priority to SU792706253A priority Critical patent/SU794697A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU794697A1 publication Critical patent/SU794697A1/en

Links

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может найти применение в мощных выпр мительных установках дл  питани  низковольтных сильноточных потребителей посто нного тока - гальванических и электролизных ванн, аккумул торных батарей и т. д.The invention relates to converter technology and can be used in high-power rectification installations for powering low-voltage high-current direct current consumers — electroplating and electrolysis baths, batteries, etc.

Известен преобразователь переменного напр жени  в посто нное, выполненный по схеме звезда-шестифазна  звезда с однофазной компенсационной обмоткой с числом витков,, равным числу витков фазы вторичной обмотки, и подключенной началом к общей точке соединени  вентил  и вторичной обмотки одной фазы и концом- к общей точке соединени  вентил  и вторичной обмотки смежной фазы 1.A variable-voltage-to-constant voltage converter is made according to a star-six-phase star with a single-phase compensation winding with a number of turns equal to the number of turns of the secondary winding phase and connected to the common point of the valve and the secondary winding of one phase and the end the connection point of the valve and the secondary winding of the adjacent phase 1.

Наиболее близким к предложенному преобразователю  вл етс  преобразователь переменного напр жени  в посто нное, содержащий вентили и трансформатор с трехфазной первичной обмоткой, соединенной в звезду и подключенной к входным выводам , и двум  трехфазными вторичными обмотками , одна из которых соединена в пр мую , а друга  - в обратную звезды, причем вторичные обмотки объединены в шестифазную звезду, нулева  точка которой подключена к одному из выходных выводов , к каледому из ее концов подключенThe closest to the proposed converter is an AC / DC converter, containing valves and a transformer with a three-phase primary winding connected in a star and connected to the input terminals, and two three-phase secondary windings, one of which is connected directly, and the other in the reverse star, and the secondary windings are combined into a six-phase star, the zero point of which is connected to one of the output pins, is connected to the craned of its ends

вентиль, а между каждыми двум  обмотками смежных фаз включена компенсационна  обмотка 2.a valve, and between each two windings of adjacent phases, a compensation winding 2 is turned on.

Однако эти преобразователи имеют значительную установленную мощность.However, these converters have significant installed power.

Целью изобретени   вл етс  снижение установленной мощности.The aim of the invention is to reduce the installed power.

Это достигаетс  тем, что в преобразователь переменного напр жени  в посто нное , содержащий вентили и трансформатор с трехфазной первичной обмоткой, соединенной в звезду и подключенной к входным выводам, и двум  трехфазными вторичными обмотками, одна из которых соединенав пр мую, а друга  - в обратную звезды, причем вторичные обмотки объединены в шестифазную звезду, нулева  точка которой подключена к одному из выходных выводов , к каждому из ее концов подключенThis is achieved by the fact that the AC-DC converter contains valves and a transformer with a three-phase primary winding connected in a star and connected to the input terminals, and two three-phase secondary windings, one of which is connected directly and another in reverse stars, and the secondary windings are combined into a six-phase star, the zero point of which is connected to one of the output pins, is connected to each of its ends

вентиль, и между каждыми двум  обмотками смежных фаз включена компенсационна  обмотка, дополнительно введен трехфазный уравнительный реактор, начала обмоток которого объединены в общую точку , подключенную к другому выходному выводу, а каждый из ее концов подключен к двум вентил м, первый из которых соединен с одним из концов обмоток указанной шестифазной звезды, а второй - с одним из начал обмоток этой звезды. На фиг. 1 дана принципиальна  схема преобразовател ; на фиг. 2 а-е - формы токов и напр жений, характеризующих работу преобразовател . Схема преобразовател  содержит трансформатор 1 с первичными обмотками 2 и вторичными обмотками 3, 4, 5 (фазы вторичных обмоток - аз, а4, Ьз, Ь4, Сз, С4, а компенсационные обмотки - ag, ЬБ, Сз), вентили 6-11 и уравнительный реактор 12. ю Концы первичной обмотки 2 трансформатора I, соединенной в звезду, образуют входные выводы преобразовател . Обща  нулева  точка его вторичных обмоток 3, 4, соединенных в пр мую и обратные звезды ц5 и образующих щестифазную звезду, подключена к одному выходному выводу преобразовател , а их свободные фазные концы и начала подключены через пары вентилей 6 и 9, 10 и 7, 8 и И соответственно к о свободным фазным концам обмоток трехфазного уравнительного реактора 12, объединенные начала которых образуют второй выходной выводы преобразовател . Преобразователь работает следующим 25 образом. При подаче на вход преобразовател  питающего напр жени  на его вторичных обмотках формируетс  01естифазное переменное напр жение EZ. Поскольку фазные кон- зо цы и начала обеих вторичных обмоток 3, 4 трансформатора 1 подключены к выходным зажимам преобразовател  через пары вентилей б и 9, 10 и 7, 8 и 11 и фазные обмотки уравнительного реактора, происходит gg независимое выпр мление трех однофазных вторичных напр лсений по трем двухфазным выпр мител м со средней точкой, образованным указаннымн парами вентилей и фазными вторичными обмотками 3, 4 40 трансформатора 1. Поскольку амплитуды переменных напр л ений , формируемых на выходах указанных двухфазных выпр мителей, сдвину- ты между собой по фазе на 60 эл. град, на 45 выходных зажимах преобразовател  формируетс  щестипульсное посто нное напр жение , величина которого представл ет собой среднее арифметическое от мгновенных значений выпр м легшых наир л ений от- go дельных трех двухфазных выпр мителей: ( Jd --(UdG,9+ UdlO,7+ UdS.ll) (3 Как видно из фиг. 2а, число пульсаци.й б5 выпр мленного напр жени  на выходных зажимах преобразовател  равно 6, а амплитудное и среднее значение его равны соответственно 2 Y/ 2Е2 и 0,9Е2. Выравнивание напр жений всех фаз вторичных обмоток 3, 4 трансформатора в любой момент времени обеспечиваетс  65 уравнительным реактором 12, к фазным обмоткам которого прикладываетс  разность мгновенных значений выпр мленных напр жений соответствующего из трех двухфазных выпр мителей и результирующего на выходе преобразовател . Благодар  описанному трижды двухфазному релсиму работы преобразовател  проводимость вентилей в нем составл ет по 180 эл. град., т. е. в любой момент времени в провод щем состо нии находитс  три вентил . Соответственно в три раза снил аетс  и среднее значение тока через каждый вентиль по сравнению с прототипом, где каждый вентиль находитс  в провод щем состо ний по 60 эл. град. (см. фиг. 2а). Однако режим токораспределени  по вторичным обмоткам 3, 4 благодар  наличию компенсационных обмоток оказываетс  существенно отличным от известных схем трижды двухфазных преобразователей f2. Рассмотрим работу одного из треугольников a3C4bs. Допустим, что в момент to начинает работать фаза аз и работает вентиль 6 (см. фиг. 1). Поскольку встречно-параллельно фазе аз оказываютс  подключенными согласнопоследовательно между собой соединенные фазы С4, bs, происходив перераспределение тока - по этим обмоткам в соотношении в момент времени t происходит выравнивание напр жений на вторичных обмотках аз и С4. Обе обмотки работают параллельно и независимо в течение интервала времени ti-12-ts через вентили 6 и 7, пропуска  токи 1аз icj -Поскольку В ПрОвод щем состо нии наход тс  оба вентил  6 и 7, через компенсационную обмотку bs выпр мленный ток не протекает g момент времени ta потенциал начала обмотки С4 оказываетс  выше потенциала конца обмотки аз. Вентиль 6 запираетс  и в провод щем состо нии остаетс  только вентиль 7. Происходит очередное перераспределение тока вентил  7 по вторичным обмоткам в соотнощении ir - - ; -Ь. .ь, -В момент времени t4 завершаетс  работа вентил  7, а через 120 эл. град, цикл работы рассматриваемого треугольника вторичных обмоток повтор етс . Аналогично работают со сдвигом по фазе в 120 эл. град, и остальные два обмоточных треугольника.valve, and between each two windings of adjacent phases, a compensation winding is included, a three-phase equalization reactor is additionally introduced, the windings of which are combined into a common point connected to another output terminal, and each of its ends is connected to two valves, the first of which is connected to one from the ends of the windings of the indicated six-phase star, and the second with one of the windings of this star. FIG. 1 shows a circuit diagram of a converter; in fig. 2 ae - the forms of currents and voltages characterizing the operation of the converter. The converter circuit contains a transformer 1 with primary windings 2 and secondary windings 3, 4, 5 (the phases of the secondary windings are az, a4, bz, b4, Cz, C4, and compensation windings are ag, bb, cz), gates 6-11 and leveling reactor 12. The ends of the primary winding 2 of the transformer I connected to the star form the input terminals of the converter. The common zero point of its secondary windings 3, 4, connected in the forward and reverse stars c5 and forming a scaling phase star, is connected to one output terminal of the converter, and their free phase ends and beginnings are connected through pairs of valves 6 and 9, 10 and 7, 8 And And accordingly to about the free phase ends of the windings of the three-phase surge reactor 12, the combined beginnings of which form the second output terminals of the converter. The converter works in the following way. When a converter is supplied to the input voltage, a six-phase alternating voltage EZ is formed on its secondary windings. Since the phase terminals and the beginnings of both secondary windings 3, 4 of transformer 1 are connected to the output terminals of the converter through pairs of valves b and 9, 10 and 7, 8 and 11 and the phase windings of the compensation reactor, gg independent rectification of three single-phase secondary voltages occurs The three-phase two-phase rectifiers with a midpoint formed by the indicated pairs of valves and phase secondary windings 3, 4 40 of the transformer 1. Since the amplitudes of the alternating voltages formed at the outputs of the two-phase rectifiers, will shift interconnected in phase by 60 e. hail, at the 45 output terminals of the converter, a pulse-shaped constant voltage is formed, the magnitude of which is the arithmetic average of the instantaneous values of the rectifier of the simple lightning of individual three two-phase rectifiers: (Jd - (UdG, 9 + UdlO, 7+ UdS.ll) (3 As can be seen from Fig. 2a, the number of pulsations and b5 rectified voltage at the output terminals of the converter is 6, and its amplitude and average values are equal to 2 Y / 2E2 and 0.9E2, respectively. Alignment eg life of all phases of the secondary windings 3, 4 transformer at any time 65 equalization reactor 12 is provided, to the phase windings of which the difference of instantaneous values of rectified voltages of the corresponding of three two-phase rectifiers and the resulting output of the converter is applied.Thanks to the three-time two-phase converter operation, the conductivity of the valves in it is 180 e. i.e., at any time, there are three vents in the conductive state. Accordingly, the average value of the current through each valve is reduced three times compared with the prototype, where each valve is in the conducting state of 60 el. hail. (see Fig. 2a). However, the current distribution mode in the secondary windings 3, 4 due to the presence of compensation windings turns out to be significantly different from the known circuits of the three-way two-phase converters f2. Consider the work of one of the triangles a3C4bs. Let us assume that at the moment to, the phase a starts to work and the valve 6 is working (see Fig. 1). Since the phase-opposite phase-parallel phases are connected in series with each other, the connected phases C4, bs, the current is redistributed — these windings are equalized at the time t at the windings of the voltage on the secondary windings C and C4. Both windings work in parallel and independently during the time interval ti-12-ts through gates 6 and 7, the currents pass 1az icj - Since in the running state both gates 6 and 7 are present, the rectified current does not flow through the compensation winding bs g The instant of time ta, the potential of the beginning of the winding C4, is higher than the potential of the end of the winding az. The valve 6 is locked and only the valve 7 remains in its conducting state. The current of the valve 7 is redistributed along the secondary windings in the ratio ir - -; -H. .i, -At time t4, the valve 7 is terminated, and after 120 e. hail, the cycle of operation of the secondary secondary winding under consideration is repeated. Similarly, working with a phase shift of 120 e. hail, and the other two winding triangles.

На фиг. 26-д приведены формы токов, протекающих через вторичпые обмотки преобразовател  при работе его па активпую пагрузку. Видно, что кажда  фаза вторичных обмоток 3, 4 проводит ток в течение 240 эл. град. Каладый импульс тока состоит из трех ступеней.FIG. 26-d are given the forms of currents flowing through the secondary windings of the converter during operation of its active load. It can be seen that each phase of the secondary windings 3, 4 conducts current for 240 e. hail. The current pulse consists of three steps.

Дл  фазных обмоток 3 (пр ма  звезда)For phase windings 3 (star)

перва  ступень составл ет- --длитель«3оthe first stage is - 3d

ностью в 60 эл. град., втора  ступень составл ет - длительностью в 120 эл. град. 3и треть  ступень составл ет- 1 длитель3 о60 el. hail., the second stage is 120 e. hail. Third and third stage is 1 long3 o

ностью 60 эл. град.60 al. hail.

Дл  фазных обмоток 4 (обратна  звезда ) перва  и треть  ступени тока мен ютс  местами.For phase windings 4 (reverse star), the first and third stages of the current are reversed.

Через каждую из фазных компенсационных обмоток 5 протекают по два разно-. пол рных импульса тока со сдвигом по фазе в 180 эл. град, длительностью по 60 эл.Through each of the phase compensation windings 5 flow two differently. polar current pulse with a phase shift of 180 e. hail, lasting 60 e.

град, и с мгновенным значением {5 - hail, and with an instantaneous value of {5 -

iiii

3 3

Вследствие описанного токораспределени  по вторичным обмоткам трансформатора суммарный ток (поток) по стержн м магнитопровода трансформатора оказываетс  скомпенсированным, магнитна  система трансформатора оказываетс  уравновешенной относительно потока утроенной частоты и преобразователь может работать при соединении первичной обмотки трансформатора в звезду.Due to the current distribution over the secondary windings of the transformer, the total current (flux) through the rods of the transformer magnetic core is compensated, the magnetic system of the transformer is balanced with the threefold frequency flow, and the converter can operate when the primary transformer is connected to the star.

Благодар  тому, что проводимость вентилей увеличена с 60 до 180 эл. град., среднее значение протекающего через них тока снизилось в 3 раза, а действующее значение тока - в 3-1,73 раза.Due to the fact that the conductivity of the valve is increased from 60 to 180 e. hail., the average value of the current flowing through them has decreased by 3 times, and the effective current value is 3-1,73 times.

Поскольку нагрузочна  способность вентилей определ етс  их нагревом от действующего значени  тока и от коммутационных потерь, при включении - отключении вентилей, практически можно оценить увеличение коэффициента использовани  вентилей по току не в 1,73, а в 1,4-1,5 раз. Соответственно и снижаетс  установленна  мощность вентилей.Since the loading capacity of the valves is determined by their heating from the current value of current and switching losses, when switching on and off the valves, it is practically possible to estimate an increase in the valve utilization coefficient not 1.73, but 1.4-1.5 times. Accordingly, the installed valve capacity is reduced.

Благодар  увеличению длительности импульсов тока в рабочих вторичных обмотах трансформатора до 240 эл. град. (т. е. в два раза по сравнению с прототипом) при соответств)пощем снижении максимального тока в три раза, а также снижению вDue to the increase in the duration of current pulses in the working secondary windings of the transformer to 240 e. hail. (i.e., two times as compared with the prototype) with a corresponding) abruptly decrease in the maximum current by three times, as well as decrease in

три раза тока в компенсационных обмотках расчетна  мощность трансформатора снижаетс  до 1,35 Pd.three times the current in the compensation windings, the transformer rated power is reduced to 1.35 Pd.

Дополнительным конструктивно-технологическим эффектом можно считать снижение действующего значени  тока вторичных обмоток трансформатора при одновременном увеличении их напр жений с - доAn additional structural and technological effect can be considered to be a decrease in the current value of the current of the secondary windings of the transformer while simultaneously increasing their voltages from - to

1 ,ОО1, OO

-Q-g-, Т. е. в 1,5 раза, что значительно упрощает конструктивное исполнение низковольтных и сильноточных трансформаторов . В частных; случа х этот факт может выступать и рещающим при выборе конкретной схемы преобразовател .-Q-g-, i.e., 1.5 times, which greatly simplifies the design of low-voltage and high-current transformers. In private; In some cases, this fact can also be decisive in choosing a specific converter circuit.

Claims (2)

1. Авторское свидетельство СССР № 547946, кл. Н 02 М 7/02, 1975.1. USSR author's certificate No. 547946, cl. H 02 M 7/02, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2608665/24-07, кл. Н 02 М 7/02, 1978.2. USSR author's certificate in application number 2608665 / 24-07, cl. H 02 M 7/02, 1978. т - -f- г-Ч -- --- -..1, t - -f- g-h - --- - .. 1, J - Т / Т (..14---4-}- J-и  J - T / T (..14 --- 4 -} - J and 5 -Фаг . i5-Phage. i / -Чч1-L-J fff  / -Hh1-L-J fff 1,one, ii г 1сg 1s , f %, f% tt
SU792706253A 1979-01-04 1979-01-04 Ac-to-dc voltage converter SU794697A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792706253A SU794697A1 (en) 1979-01-04 1979-01-04 Ac-to-dc voltage converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792706253A SU794697A1 (en) 1979-01-04 1979-01-04 Ac-to-dc voltage converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU794697A1 true SU794697A1 (en) 1981-01-07

Family

ID=20802550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792706253A SU794697A1 (en) 1979-01-04 1979-01-04 Ac-to-dc voltage converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU794697A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2673250C1 (en) Semiconductor rectifier
US4045722A (en) Power converter system
RU180741U1 (en) SEMICONDUCTOR RECTIFIER
US3391327A (en) Dual bridge converter circuitry
SU794697A1 (en) Ac-to-dc voltage converter
RU182989U1 (en) SYMMETRIC SEMICONDUCTOR RECTIFIER
RU176888U1 (en) SEMICONDUCTOR RECTIFIER
RU2469457C1 (en) Converter of three-phase ac voltage into dc voltage (versions)
SU1742963A1 (en) 24-pulse ac-to-dc voltage converter
Oguchi Autotransformer-based 18-pulse rectifiers without using dc-side interphase transformers: Classification and comparison
RU2604829C1 (en) Three-phase alternating voltage converter into direct voltage (versions)
SU1001380A1 (en) Ac voltage-to-dc voltage converter
RU2389126C1 (en) Three-phase ac voltage converter
RU191518U1 (en) ROTATING FIELD TRANSFORMER
SU782089A1 (en) Ac-to-dc voltage converter
RU142753U1 (en) TWENTY-FOUR-PULSE CONSTANT VOLTAGE CONVERTER
RU122213U1 (en) AUTO TRANSFORMER-RECTIFIER DEVICE
RU2487457C1 (en) Converter of three-phase alternating voltage
RU91486U1 (en) MULTI-PHASE CONVERTER
SU936291A1 (en) Ac-to-dc voltage converter
RU2396687C1 (en) Alternating voltage converter (versions)
SU1014109A1 (en) Three-phase ac voltage-to-dc voltage converter
SU1020942A1 (en) Compensated ac-to-dc voltage converter
RU2011280C1 (en) Inverter
SU997201A1 (en) Ac-to-dc voltage converter