SU917284A1 - Controllable dc-to-ac voltage converter - Google Patents

Controllable dc-to-ac voltage converter Download PDF

Info

Publication number
SU917284A1
SU917284A1 SU802977091A SU2977091A SU917284A1 SU 917284 A1 SU917284 A1 SU 917284A1 SU 802977091 A SU802977091 A SU 802977091A SU 2977091 A SU2977091 A SU 2977091A SU 917284 A1 SU917284 A1 SU 917284A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
windings
converter
transformer
winding
elementary
Prior art date
Application number
SU802977091A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Васильевич Иванов
Валентин Иванович Климов
Евгений Александрович Крутяков
Вадим Ноевич Левин
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Электромашиностроения
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 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Электромашиностроения filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Электромашиностроения
Priority to SU802977091A priority Critical patent/SU917284A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU917284A1 publication Critical patent/SU917284A1/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Description

ЛL

Изобретение относитс  к электрот-: технике и может быть использовано и системах вторичного электропитани  электропривода дл  преобразовател The invention relates to electrical engineering: technology and can also be used in the secondary power supply system of an electric drive for a converter.

посто нного напр жени  в переменное посредством инверторов.DC to AC voltage through inverters.

Известны регулируемые однофазные преобразователи с многотактной широТно-импульсной модул цией дл  формировани  ступенчатого выходного напр жени  Cl.Adjustable single-phase converters with multi-pulse wide-pulse modulation are known for forming a step output voltage Cl.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  преобразователь с многостержневыми трансформаторами, содержащий М элементарных инверторов с широтно-импульсной модул цией и М-стержневых трансформаторов,.имеющих по одной обмотке на каждом стержне . Начала обмоток каждого трансформатора подсоединены к выходным выводам соответствующих фаз элементарных инверторов, а концы объединены и  вл ютс  точками подсоединени  соответствующих фаз нагрузки Т2.The closest to the present invention is a converter with multi-rod transformers containing M elementary inverters with pulse-width modulation and M-rod transformers, having one winding on each rod. The beginnings of the windings of each transformer are connected to the output terminals of the respective phases of the elementary inverters, and the ends are combined and are the connection points of the respective phases of the load T2.

Число фаз элементарного инвертора и количество М-стержневых трансформаторов равно числу фаз регулируемого преобразовател  и нагрузки.The number of phases of the elementary inverter and the number of M-rod transformers is equal to the number of phases of the adjustable converter and the load.

Каждый элементарный инвертор собран на полностью управл емых ключах с двухсторонней проводимостью. Управление ключами дсуществл етс  на несущей частоте f со взаимным фазовым сдвигом дл  соответствующих фаз Each elementary inverter is assembled on fully controllable keys with two-way conductivity. Key management is performed at carrier frequency f with a mutual phase shift for the respective phases.

10 элементарных инверторов, равным 2t/M.10 elementary inverters, equal to 2t / M.

Формирование переменного напр жени  выходной частоты f (низкой по The formation of a variable voltage output frequency f (low

15 сравнению с f«) на нагрузке осуществл етс  регулированием по синусоидальному закону относительной длительности провод щего состо ни  каждого из ключей за каждый следующий 15 compared with f ") on the load, is carried out by sinusoidal regulation of the relative duration of the conducting state of each of the keys for each subsequent

20 друг за другом период «есущей частоты . Дл  всех М соответствующих фаа элементарных инверторов модулирующа  синусоида одна и та же.20 one after another period of “carrying frequency. For all M of the corresponding elementary inverter faults, the modulating sine wave is the same.

Таким образом, на выходе каждого трансформатора имеетс  М-фазна  сие тема несинусоидальных напр жений, в котором можно выделить гармоники, образующие симметричные и нулевые последовательности. Очевидно, что напр жени  симметричных последовательностей , среди которых основна  - гармоника несущей частоты f,  вл ютс  составл ющими фазными напр жений трансформатора и определ ют режим его перемагничивани . Они не создают токов нулевой последовательности и, следовательно,не про вл ютс  В напр жении нагрузки. Напротив, гар МОНИКИ напр жений нулевой последовательности , среди которые основна  гармоника выходной частоты,  вл ютс  составл ющими напр жени  нагрузки и не про вл ютс  в фазных напр жени х трансформтора {если пренебречь сопротивлением его обмото дл  токов нулевой последовательносити и активными сопротивлени ми). Протекание токов нагрузки,  вл ющихс  токами нулевой последовательности ,, обуславливает наличие однонаправленных по стержн м потоков рассе ни , которые замыкаютс  по воздуху. Величина этих потоков рассе ни  обуславливает величину индуктивного сопротивлени  трансформаторов дл  токо нагрузки. Наличие индуктивного сопротивлени  рассе ни  трансформатора, включенного последовательно с нагрузкой. делает м гкой внешнюю характеристи ку преобразовател , снижает использо вание вентилей преобразовател  по на пр жению и приводит к увеличению сечени  стержней трансформатора из-за дополнительного подмагничивани  их потоками нулевой последовательности (частоты). Цель изобретени  - уменьшение габаритов и увеличение жесткости внешней характеристики преобразовател  путем уменьшени  индуктивного сопротивлени  трансформаторов дл  токов н левой последовательности. Указанна  цель достигаетс  тем, что е преобразователе на каждом из стержней каждого трансформатора расположена дополнительна  втора  обмот ка с числом витков, равным числу, вит ков первой обмотки, все вторые обмот ки каждого КЗ трансформаторов начало подключены к выходному выводуThus, at the output of each transformer there is an M-phase this theme of non-sinusoidal voltages, in which it is possible to identify harmonics that form symmetric and zero sequences. It is obvious that the voltages of symmetrical sequences, among which the fundamental harmonic of the carrier frequency f, are the constituent phase voltages of the transformer and determine the mode of its magnetization reversal. They do not create zero sequence currents and, therefore, do not manifest themselves in load voltage. On the contrary, the MONICA gar of zero-sequence voltages, among which the main harmonic of the output frequency, is a component of the load voltage and does not appear in the phase transformer voltage (if we neglect the resistance of its transformer for zero-sequence currents and active resistance). The flow of load currents, which are the currents of the zero sequence, causes the scattering currents to be unidirectional along the rods, which are closed in the air. The magnitude of these streams dissipates the magnitude of the inductance of the transformers for the load current. The presence of inductive dissipation resistance of the transformer connected in series with the load. makes a soft external characteristic of the converter, reduces the use of converter valves for voltage, and leads to an increase in the cross section of the transformer rods due to the additional biasing of the zero-sequence (frequency) flows. The purpose of the invention is to reduce the dimensions and increase the rigidity of the external characteristics of the converter by reducing the inductive resistance of the transformers for the currents in the left sequence. This goal is achieved by the fact that an additional second winding with a number of turns equal to the number of turns of the first winding is located on each of the terminals of each transformer; all second windings of each short-circuit transformers are connected to the output terminal

данной фазы преобразовател , а конец каждой первой обмотки соединен с концом каждой второй обмотки, расположенной со сдвигом на К стержней, где ,К не кратно ни одному из простых сомножителей числа элементарных инверторов .this phase of the converter, and the end of each first winding is connected to the end of each second winding located with a shift to K of rods, where, K is not a multiple of any of the simple factors of the number of elementary inverters.

На чертеже представлена схема предлагаемого преобразовател .The drawing shows the scheme of the proposed Converter.

Claims (2)

Преобразователь содержит М элементарных М-фазных инверторов 1 (дл  примера показан преобразователь, где N , М 3) и М трансформаторов 2, выполненных на сердечнике с числом стежней, равным N. Каждый элементарный инвертор выполнен на полностью управл емых ключах 3 с двухсторонней проводимостью. Ключи 3 управл ютс  на несущей частоте с взаимным фазовым сдвигом дл  соответствующих.фаз элементарных инверторов , равным 2ir/N и без сдвигана выходной частоте. Трансформатор 2 каждой фазы преобразовател  содержит N стержней, на каждом из которых размещено по две одинаковые обмотки и $. Начала обмоток подключены к выводам переменного тока соответствующих фаз элементарных инверторов. Начала обмоток 5 объединены и  вл ютс  точкой подсоединени  соответствующей фазы нагрузки. Концы обмоток k соедин ютс  с концами обмоток 5 со сдвигом на один или на К стержней так, что обмотки, расположенные на одном стержне, непосредственно не соедин ютс  между собой. Число К при этом не должно быть кратно ни одному из простых сомножителей числа N. (Например , при N 8 может быть К 1, 3, 5, 7 и не может быть К 2, 4, 6). Очевидно, что дл  уменьшени  установленной мощности трансформатора следует выбирать число К, наиболее близкое к N/2. Ток 44 (част.оты )нагрузки преобразовател  распредел етс  равномерно между обмотками трансформатора. При указанном выполнении трансформатора на каждом стержне оказываетс  две обмотки ,МДС от токов нагрузки в которых направлены встречно.Поэтому при выполнении обмоток с высокой магнитной св зью (например концентрическими или чередующимис ) потоки нулевых последовательностей/практически отсутствуют. Тем самым индуктивное сопротивление трансформатора, обусловленное этими потоками, будет сведено к минимуму. В результате жесткость внешней характеристики и использование клю-. чей преобразовател  по напр жению существенно повышаетс , позвол ет снизить установленную мощность ключей и габариты преобразовател . Формула изобретени  Регулируемый преобразователь посто нного напр жени  в переменное,: содержащий N элементарных М-фазных инверторов и М трансформаторов, имею щих N стержней, на каждом из которых расположена перва  обмоТка, подключенна  началом к выходному выводу соответствующей фазы элементарного инвертора, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  гaбaJJИтов и увеличени  жесткости внешней характеристики путем уменьшений индуктивного сопротивлени  трансформаторов токов нулевой последоввтельности , на каждом из стержней калдого указанного трансформатора расположена дополнительно втора  обмотка с числок витков, равным числу витков первой обмот)и, причем все вторые обмотки каждого трансформатора началом подключены к выходному выводу данной фазы преобразовател , а конец каждой первой обмотки соединен с концом второй обмотки, расположенной со сдвигом на К стержней, где К не кратно ни одному из простых сомножителей числа N. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Сб. статей. Электромеханические устройства систем автоматики, Томск, 1973, с. 17. The converter contains M elementary M-phase inverters 1 (for example, the converter is shown where N, M 3) and M transformers 2 are made on a core with a number of stitch equal to N. Each elementary inverter is made on fully controlled switches 3 with two-way conductivity. The keys 3 are controlled at the carrier frequency with a mutual phase shift for the respective phases of the elementary inverters, equal to 2ir / N and without shifted the output frequency. Transformer 2 of each phase converter contains N rods, on each of which two identical windings and $ are placed. The beginning of the windings are connected to the AC terminals of the respective phases of the elementary inverters. The beginnings of the windings 5 are combined and are the connection point of the corresponding phase of the load. The ends of the windings k are connected to the ends of the windings 5 with a shift by one or K of the rods so that the windings located on the same rod are not directly interconnected. In this case, the number K must not be a multiple of any of the simple factors of the number N. (For example, with N 8 it may be K 1, 3, 5, 7 and it cannot be K 2, 4, 6). Obviously, to reduce the installed power of the transformer, you should choose the number K that is closest to N / 2. Current 44 (frequency) of the converter load is distributed evenly between the transformer windings. When the transformer is specified, each winding has two windings, MDS from load currents which are directed oppositely. Therefore, when windings with high magnetic coupling (for example concentric or alternating) are used, zero-sequence flows are practically absent. Thus, the inductive resistance of the transformer due to these flows will be minimized. As a result, the rigidity of the external characteristics and the use of a key. whose converter is significantly increased in voltage, which reduces the installed power of the keys and the dimensions of the converter. Claims of the Invention Adjustable DC / AC converter: containing N elementary M-phase inverters and M transformers having N rods, each of which has a first winding connected to the output terminal of the corresponding phase of the elementary inverter, characterized in that , in order to reduce the jabits and increase the stiffness of the external characteristic by reducing the inductive resistance of the zero-sequence current transformers, on each of the rods In addition, the second winding with the number of turns equal to the number of turns of the first winding is located, and all the second windings of each transformer are connected to the output terminal of this phase of the converter, and the end of each first winding is connected to the terminals of the second winding where K is not a multiple of any of the simple factors of the number N. Sources of information taken into account in the examination 1. Coll. articles. Electromechanical devices of automation systems, Tomsk, 1973, p. 17 2. Авторское свидетельство СССР tf 3811АА, кл. Н 02 М 7/537, 1971.2. USSR author's certificate tf 3811AA, cl. H 02 M 7/537, 1971.
SU802977091A 1980-09-01 1980-09-01 Controllable dc-to-ac voltage converter SU917284A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802977091A SU917284A1 (en) 1980-09-01 1980-09-01 Controllable dc-to-ac voltage converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802977091A SU917284A1 (en) 1980-09-01 1980-09-01 Controllable dc-to-ac voltage converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU917284A1 true SU917284A1 (en) 1982-03-30

Family

ID=20915897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802977091A SU917284A1 (en) 1980-09-01 1980-09-01 Controllable dc-to-ac voltage converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU917284A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Manjrekar et al. Power electronic transformers for utility applications
US7049921B2 (en) Auto-transformer for use with multiple pulse rectifiers
Gohil et al. Integrated inductor for interleaved operation of two parallel three-phase voltage source converters
Hashemizadeh Ashan et al. Generalised single‐phase N‐level voltage‐source inverter with coupled inductors
Chattopadhyay et al. Power flow control and ZVS analysis of three limb high frequency transformer based three-port DAB
Böhler et al. Optimized modulation of a four-port isolated DC–DC converter formed by integration of three dual active bridge converter stages
Cúnico et al. Single-phase operating modes for DC–DC three-phase dual-active-bridge with YΔ transformer
US11929683B2 (en) Isolated multi-phase DC/DC converter with reduced quantity of blocking capacitors
SU917284A1 (en) Controllable dc-to-ac voltage converter
US20230081157A1 (en) Multi-Active Bridge (MAB) Converter and Control Method Thereof and Power Conversion Device
SU851626A1 (en) Adjustable static reactive power source
SU381144A1 (en) ADJUSTABLE DC CONVERTER
SU1642565A1 (en) Device for conversion of frequency and of phase number
SU949725A1 (en) Three-phase controllable transformer device
Champneri et al. Effect of Non-Idealities on Commutation Process of direct AC-AC based Power Electronic Transformers
Honório An Interleaced-stage AC-DC converter feaseble for SST-based railway traction systems
RU2262792C9 (en) Reactron-type power converter
Demidova et al. Optimal Selection of High-Frequency Solid-State Transformer Topology for Dual Active Bridge Applications
SU832675A1 (en) Three-phase ac-to-dc voltage converter
RU1831758C (en) Compensated converter of alternating voltage to direct voltage
RU2045790C1 (en) Three-phase transformer
RU1814739C (en) Three-phase converter transformer
SU955448A1 (en) Inverter
RU2007306C1 (en) Booster for ac electrified railway
RU1778897C (en) Ac -dc voltace converter