SU928569A1 - Ac voltage-to-dc voltage converter - Google Patents
Ac voltage-to-dc voltage converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU928569A1 SU928569A1 SU802906661A SU2906661A SU928569A1 SU 928569 A1 SU928569 A1 SU 928569A1 SU 802906661 A SU802906661 A SU 802906661A SU 2906661 A SU2906661 A SU 2906661A SU 928569 A1 SU928569 A1 SU 928569A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- rays
- voltage
- emf
- converter
- stages
- Prior art date
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
(З) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ПОСТОЯННОЕ(H) VARIABLE VOLTAGE CONVERTER TO PERMANENT
tt
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл преобразовани электрической энергии во вторичных источниках электропитани , преимущественно дл получени сравнительно высокого напр жени при наличии более низковольтных модулей.The invention relates to electrical engineering and can be used to convert electrical energy in secondary power sources, mainly to obtain a relatively high voltage in the presence of lower voltage modules.
Известны 1-, 2-, 3, т-лучевые вентильные преобразова/ели переменного напр жени в посто нное, содержащие m источников переменных ЭДС, сдвинутых по фазе на относительно друг друга; и вентили, образующие ш однолучевых выпр мителей, соединенных в параллель, каждый из которых состоит из последовательно соединенных одной из ЭДС и вентил , причем последние имеют одинаковое направление включени во всех лучах, а к выходу преобразовател подключена нагрузка l,L2l и з.There are 1-, 2-, 3-way, t-ray valve AC / DC converters, which contain m sources of EMF variables that are out of phase relative to each other; and valves that form w single-loop rectifiers connected in parallel, each of which consists of a series of electromotive forces and a valve connected in series, the latter having the same switching direction in all beams, and the output of the converter is connected to the load l, L2l, and h.
Недостатками этих лучевых преобразователей вл ютс сравнительно небольша (не более 2,т длительность открытого состо ни вентил , ограничивающа коэффициент его использовани во времени, невысокое (менее амплитуды Sg ЭДС) значение среднего напр чени Uf, на нагрузке при заданном значении , сравнительно большое значение амплитуды Sg, требующеес .дл обеспечени заданно го значени UQ, и, как следствие, определенные технические трудности The disadvantages of these beam transducers are relatively small (no more than 2, t the duration of the open state of the valve, limiting its use in time, low (less than the amplitude Sg EMF) value of the average voltage Uf, at a load for a given value, a relatively large amplitude Sg, which require .dl to provide a given UQ value, and, as a result, certain technical difficulties
10 при обеспечении надежной изол ции вторичных обмоток трансформатора в случае высоковольтной нагрузки, привод щие к увеличению его массо-габаритных и стоимостных показателей 10 while ensuring reliable isolation of the secondary windings of the transformer in the event of a high-voltage load, leading to an increase in its mass-dimensional and cost indicators
ts ( МГСП); получение низкого напр жени UQ и необходимость ограничени амплитуды SQ в случа х наличи вентилей с данной допустимой амплитудой LL „р обратного напр жени , как следствие, ts (MGP); obtaining a low voltage UQ and the need to limit the amplitude SQ in the case of valves with a given allowable amplitude LL ' reverse voltage, as a result,
30 необходимость использовани последовательного соединени вентилей в каждом луче, привод ща к увеличению МГСП вентильного блока, особенно при необходимости установки теплоот вод щих радиаторов; сравнительно высокие МГСП преобразовател в целом, обусловленные указанными выше факторами; а также невозможность получени от одного преобразовател разных по уровню напр жений дл питани р да нагрузок. Наиболее близким к изобретению в л етс ступенчато-лучевой преобразо;Ватель , содержащий соединенные после довательно разнопол рными выходами лучевые ступени, к свободным выходам которых подключена нагрузка Г Однако вследствие крайне скудного числа известных схемных структур сту пенчато-лучевого типа, содержащих к тому же одинаковое и равное двум или трем число лучей в каждой ступени, они обладают весьма ограниченными возможност ми, в св зи с чем указанные выше недостатки в целом сохран ю с . . Цель изобретени - расширение функциональных возможностей, улучшение качественных, и режимно-энергетических показателей, а именно увеличение длительности открытого состо ни вентилей, превышающей присущее дл т-лучевых схем значение, равное при m 71 иТс при , снижение амплитуды фазных ЭДС и амплитуды обратного напр жени на вентил х , вли ющих на их массо-габаритные , стоимостные и надежностные .показатели , повышение амплитудного и среднего значений напр жени нанагрузке без увеличени преобразуемого напр жени ,уменьшение числа вентилей при их последовательном соединении, требующемс в случае необходимости надежного перекрыти возникающего i на вентильном плече обратного напр жени , возможность обеспечени питанием многоканальной нагрузки без при н ти специальных мер (дополнительны устройств) и, следовательно, без дополнительных потерь энергии, возможность построени более высоковольтны схем на основе сравнительно низковольтных схем лучевого типа, возможность построени любого количества конкретных схемных структур ступенчато-лучевого типа. Поставленна цель достигаетс тем что в преобразователе переменных нап жений в посто нное, содержащем m источников переменных ЭДС и вентили, образующие т-лучей, каждый из которых СОСТОИТ из последовательно соединенных одного из указанных источника ЭДС и вентил , причем последние имеют одинаковое направление включени во всех лучах, объединенных в ступени , которые содержат параллельно включенные лучи и соединены между собой последовательно разнопол рными выходами, а к свободным выходам первой и последней ступеней подключена нагрузка, все ступени объединены в группы, группы - в звень соединенные между собой последовательно , при этом в каждую i/rio ступень включеноl)xf лучей, ix таких ступеней соединены в Л-ю группу с общим числом/ у групп в п-ном звене, каждое из которых содержит одинако- . вое число групп и-1)у, лучей так, что )..,.- общее число лучей: Л А ЛМ )чи S л)х, - ЧИСЛО лучей в п-м звене; ,SA)-,, число лучей в групi - .-i ng любого звена; :п число лучей в i-й ступени группы; vTl VI, ,1,-V целые положительные числа.. Кроме того, с целью снижени потерь мощности при обеспечении питани р да нагрузок, последние подключены к выходам соответствующих ступеней как с одинаковым, так и с разными уровн ми напр хени , с общей и/или разными потенциальными точками. При этом на источник переменных ЭДС не накладываетс каких-либо ограничений в части способа формировани таких ЭДС. Они могут быть сформированы различным образом - непосредственно или комбинационно. В первом случае переменна ЭДС включаетс в луч непосредственно с выхода формировател или генератора однофазного переменного напр жени или с данной обмотки преобразовательного трансформатора, с обмотки электрической машины. Во втором случае переменна ЭДС формируетс путем комбинации сдвинутых по фазе непосредственных ЭДС и/или их частей, например , соединением основных обмоток и/или их частей (отводов) или дополнительных обмоток с обеспечением необходимого фазового сдвига дл результирующей ЭДС по отношению к таким же ЭДС других лучей. Причем векторы одних и тех же основных обмоток и/или их частей могут участвовать в формировании разных фазосдвинутых векторов переменных ЭДС как данной, так и различных ступеней. На фиг, 1 изображена структурна схема устройства; на фиг. 2г6 - прин ципиальные электрические схемы простейших его реализаций при числе (фиг. 2,3), (фиг. i), (фиг. 5), (фиг. 6). Преобразователь- 1 (фиг. 1) с подключенной к его выходам 2 и 3 нагруз кой 4 содержит Пх- звеньев 5-6 от первого 5 по 6 звено, каждое из которых состоит из /t(x групп 7-8 от первой 7 по 8 группу с i ступен ми 9-10 от первой 9 по ix/j 10 ступени в каждой группе 7-8 и с лучами 11, соединенными в параллель в каждой ступени 9-10, причем каждый- -и луч 12 содержит пос ледовательно соединенные одну из m ЭДС 13 и вентиль 14 при их одинаково со всеми остальными лучами 11 направ лением включени , а все образованные указанным способом ступени соединены между собой последовательно разнопол рными выводами 15-20, и свободны выводы 21 и 22 вл ютс выходами 2 и 3 .преобразовател 1.При этом общее число m лучей равно . ЧИСЛу П хУ ч где л)хи,Л число лучей в п-м звене; лг .-Oy-tl- S - . . число лучей в Х/-Й ф- группе любого п-го звена; yty,,)(,- соответственно число звеньев в преобразователе групп в п-м звене, ступеней в Д-й группе, лучей в i-й ступени й груп пы; п,п,,i, -V - целые положительные числа. Общее число равно 1ч x.ix/J ) Так как все ступени и нагрузка со динены между собой, последовательно, то при протекании тока через нагрузку хот бы один из вентилей жаждой ступени открыт, и нагрузка оказываетс под напр жением, равным геометрической сумме токообразующих ЭДС всех iy ступеней. Из числа Oy-ixiвенти лей и соответствующих им ЭДС-т -го луча i -и ступени ток проводит тот -,,-и, вентиль , ЭДС которого име ет в данный момент наиболее (относи тельно положительного направлени ) 9« значение по сравнению с остальными ЭДС данной ступении Поскольку эти остальные ЭДС -й ступени определ ют в любой момент потенциал подключенных к ним электродов соответствующих вентилей, то, будучи в данный момент меньшими по значению, чем ЭДС открытого вентил , они между катодами и анодами этих вентилей образуют с этой ЭДС положительную разность потенциалов, запира их. Следовательно, при открытом одном из- у вентилей данной ступени остальныеVy -1 вентилей закрыты, и амплитуда Uofo напр жени U на нагрузке равна не арифметической сумме амплитуд i-x ЭДС , определ еМОИ как ( 1X UQO ,(2) (при амплитудно-фазовой симметЭДС , когда Sc( ) как Uao ixS а.ф а равна модулю /mod JQ/ вектора IL, равного векторной сумме iv ЭДС S-, „ провод щих в данный момент ток,или, иначе, сумме векторов этих i-x ЭДС всех i)c ступеней Й Un -. или, при синусоидальной форме ЭДС и Sqi So, Ох д-Vxo .UQP SQ , где ij-определ етс из (1), a Щ , (2-6) очевидно, что UQO Ugp и при опреде ленных амплитудно-фазовых соотношени х ЭДСо амплитуда Кдоисегда больше 8о(уучиили, при S, всегда больше (равна) SQ. Таким образом последовательное соадиненио лучевых ступеней позвол ет при определенных услови х увеличить напр жец е UQ на нагрузкев A Uao/Sci раз по отношению к амплитуде SQ ЭДС лучевых преобразователей, либо обеспечить в А раз меньшей амплитудбй одинаковую с прототипом амЛлитуду U--.. Соответствующим образом в преобразователе снижена амплитуда ид дрбратного напр жени на вентиле, определ юща его вентильнуюпрочность, что позвол ет использовать значительно менее высоковольтные и, значит, с лучшими МГСП силовые вентили. При этом, длительность Xxj л открытого состо ни -i -го вентил , будучи при- 1 не менее св зи с Оч-{д 1П всегда больше значени 79 , соответствующего известным mлучевым преобразовател м, что по сравнению с последнимиулучшает испо зование вентилей в предлагаемом устройстве по времени их работы. Более того, в соответствии с уело вием проводимости вентилей (Uo 0) вентили некоторых ступеней, в том числе однолучевых, могут, согласно (4), быть открыты даже в тех случа х когда ЭДС данной ступени имеет отрицательное значение. Это приводит к дальнейшему увеличению длительности X -yj соответствующих вентилей, обеспечива еще одно отличие решени от всех известных. Так как кажда степень устройства представл ет собой один из известных преобразователей лучевого типа, то указанна возможность работы вентилей при отрицатель ных значени х ЭДС, и, соответственно, больша чем 2 IC/i).,,.J (в однолучевых ступен х - больша , чем 1Г, в том числе равна 21Г) длительностьх лоткрытого вентил , вл етс го состо ни принципиально важной особенностью преобразовател , отличающей его от известных преобразователей лучевого и ступенчато-лучевого типов, что так же предопредел ет более широкие функ циональные возможности устройства. Увеличение длительности открытого состо ни вентилей в преобразователе нар ду с уменьшением обратного напр жени на них улучшает использование устанавливаемых в устройство вентилей . Все это приводит к конечном итоге к улучшению массо-габаритных, стоимостных и надежностных показателей трансформаторов, вентилей, системы охлаждени (теплоотвода), всего устройства в целом. На фиг. 2 приведены принципиальные электрические схемы и соответствующие им векторные диаграммы трех (фиг. 2а).и Двух (фиг. 26) ступенчатых дев тилучевых преобразователей, выполненных (фиг. 1) на одном трехфазном или трех однофазных трансформаторах при соблюдении следующих условий реализации: , ,, ,)(фиг.2а)и ,, V ly 2,-)yY 3, (фиг. 2П) или равноценных им условий: , , 3, 1хА(1, (фиг. 2а) и , , 1,V 5, л)2 6 (фиг. 26). 98 . Преобразователь 1 (фиг. 2aJ к выходам 2 и 3 которого подключена нагрузка k, содержит три ступени 23 i2k и 25 трехлучевых выпр мителей, соединенных между собой последовательно разнопол рными выходами и с нагрузкой 4 свободными выходами 2 и 3, вл ющимис выходами преобразовател 1. В соответствии с приведенными (фиг. 2а) векторными диаграммами, ступени 24 и 25 обеспечивакзт по отношению к ступени 23 фазовый сдвиг ЭДС последовательно на 40 эл.град. за счет соединени основных и дополнительных частей обмоток в зигзаг. В результате на нагрузке формируетс напр жение U(3, дев ть лучей векторной диаграммы которого, приведенных на фиг. 2а, расположены по отношению друг к другу под углом 40. Модуль вектора, определ ющий амплитуду UOQ выходного напр жени Uo, согласно (5) равен 2,53 So, где SQI амплитуда любой из дев ти ЭДС, Среднее значение UQ напр жени Up, определ емое как 0 )dV, (7) составл ет 2,+85. На фиг. 26, с сохранением обозначений и типа трансформаторов (фиг.2а) показан двухступенчатый дев тилучевой преобразователь, в котором шеетилучева ступень 2Ц образована соединением трех основных и шести дополнительных частей обмоток, соединенных в зигзаг и обеспечивающих, в соответствии с приведенными на 5)иг. 26 векторными диаграммами, фазовый сдвиг ЭДС на120 эл. град, по отношению к противопол рным векторам ЭДС ступени Преобразователь (фиг. 26) также составлен в соответствии со структурой (фиг. 1) и число m его лучей определ етс из выражени , общего дл любых несимметричных однозвенных схем, как х х :j.,.v/. W Дл симметричных схем, в том числе дл устройства (фиг. 2а)( содержаих ij( ступеней по -ijj лучей в каждой из них, число m равно m )х Если группа содержит if cryпеней с одинаковым внутри группы числом - ,ей/х- УЧбй каждой cryheни , то число определ етс как - iJ/XX.40//0) В соответствии с изложенным под схемами (фиг. 2а, б) указаны необходимые данные по услови м схемной реализации структуры (фиг. 1} определению числа m согласно выражени м ( 9 и 10) и значени Uao, гЙ согласно выражени м (5 и 7). На фиг. 3 приведены принципиальна электрическа схема формировани дев ти ЭДС, основанна на использовании одного дев тифазного (пространственного ), либо трех трехфазных или дев ти однофазных трансформаторов (фиг. За), векторные диаграммы (фиг. 36) и варианты принципиальных электрических схем трех- (фиг. Зв) двухт(фиг. Зг) и четырехг(фиг. Зд) ступенчатых дев тилучевых преобразователей , реализованных согласно общей структурной схеме (фиг. 1)и в соответствии с услови ми реализации , приведенными на фиг. Зв, г, д. Аналогичным образом реализуютс другие типы ступенчато-лучевых вентильных преобразователей, некоторые принципиальные электрические схемы формировани ЭДС которых, векторные диаграммы и принципиальные электриче кие схемы р да простейших их вариантов показаны на фиг. ,5,6 с сохранением общей картины их изображени , прин той на фиг. 3, и присущего им общего свойства, обеспечивающего построение сравнительно высоковольтных преобразователей путем набора их из более низковольтных унифицированн модулей. Последнее также характеризует рас ширение функционально-конструктивных возможностей решени по сравнению с известными. Кроме того, преобразователь позвол ет без прин ти специальных мер, |И, следовательно, без дополнительных устройств и потерь мощности в них, обеспечить питанием значительное число нагрузок, причем как с одинаковым , так и разными уровн ми напр жени с общей или разными потенциальными точ ками .Используемые при этом вентили могут быть как неуправл емыми, так и управл емыми, а последние - как симметрично управл емыми (в последовате льности следующих друг за другом ЭДС так и управл емыми в любой комбина 9235 5 9 ционной последовательности, например, с помощью микропроцессорной системы управлени . Таким образом, реализуетс ступенчато-лучевой вентильный преобразователь переменных напр жений в посто нное , в котором расширены функциональные возможности и достигнуто улучшение р да качественных и режимно-энергэтических показателей при одновременнои простоте схемно-те(нического решени . Фор|чула изобретени 1. Преобразователь переменных напр жений в посто нное,содержиттисточников переменных ЭДСи вентили,образующие m лучей, каждый из которых состоит из последовательно соединенных одного из указанных источника ЭДС и вентил , причем последние имеют одинаковое напр жение включени во всех лучах,об,ъединенных в ступени,которые содержат параллельно включенные лучи и соединены между собой последовательно разнопол рными выходами,а к свободным выходам первой и последней ступеней подключена нагрузка, отличающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей, улучшени качественных и режимноэнергетических показателей, все ступени объединены в группы, группы в звень , соединенные между собой последовательно, при этом в каждую ступень включеноЛ л лучей,iy таких ступеней соединено в /J-ю группу с общим числом групп в п-ом, звене, каждое из которых содержит одинаковое число групп и1)у,лучейтак , что - общее число лучей; ЛА число лучей в п-ном JI /t м звене; v S x-iUr число лучей в -ой группе любого звена; - число лучей в 1-ой ступени ДДОЙ группы, m,n,l,i,, - целые положительные числа. 2. .Преобразователь по п. 1, о т личающийс тем, что, с целью снижени потерь мощности при обеспечении питани р да нагрузок, последние подключены к выходам соответствующих ступеней как с одинаковым, так и с разными уровн ми напр жени , с30 the need to use a serial connection of valves in each beam, leading to an increase in the SHBG of the valve block, especially if it is necessary to install heat-radiators; comparatively high transducer SHCs overall, due to the factors mentioned above; as well as the impossibility of obtaining different voltages from one converter for supplying a number of loads. The closest to the invention is a step-beam transducer; Vatel containing ray stages connected by successively different-polar outputs, to the free outputs of which the load G is connected. However, due to the extremely scarce number of known circuit structures, the foam-beam type containing the same and equal to two or three the number of rays in each stage, they have very limited capabilities, and therefore the above disadvantages are generally preserved with. . The purpose of the invention is to expand the functionality, improve the quality and performance-energy indicators, namely the increase in the duration of the open state of the valves, exceeding the value inherent in t-beam circuits, equal to m 71 and Tc with, a decrease in the amplitude of phase EMF and the amplitude of reverse voltage on valves that influence their mass-dimensional, cost and reliability indicators, increase the amplitude and average values of voltage on the load without increasing the converted voltage, reducing the number of when they are connected in series, which requires, in case of need, reliable overlapping of the arising i on the valve shoulder of the reverse voltage, the possibility of providing power to the multichannel load without taking special measures (additional devices) and, therefore, without additional energy losses, the possibility of building higher voltage circuits On the basis of relatively low-voltage circuits of the beam type, the possibility of constructing any number of specific circuit structures of a step-beam type. The goal is achieved by the fact that in a variable-to-constant voltage converter, there are m sources of variable emfs and gates that form m-rays, each of which consists of series-connected one of the indicated sources of electromotive force and gates rays combined in stages, which contain parallel-connected rays and are interconnected in series with opposite-polar outputs, and a load is connected to the free outputs of the first and last stages ka, all steps are grouped into groups, groups are connected in series between each other, with each stage included in i / rio 1) xf rays, ix of such stages are connected to the L-th group with the total number / of groups in the nth link each of which contains the same. The total number of groups, and-1) y, rays so that) ..,. is the total number of rays: L A LM) chi S l) x, - NUMBER of rays in the nth link; , SA) - ,, the number of rays in the groups i -.-I ng of any link; : n is the number of rays in the i-th step of the group; vTl VI,, 1, -V are positive integers. In addition, in order to reduce power losses while providing power to a number of loads, the latter are connected to the outputs of the corresponding stages both with the same and with different levels of voltage, with common and / or different potential points. At the same time, there are no restrictions on the source of the EMF variables regarding the way in which such EMFs are formed. They can be formed in various ways - directly or in combination. In the first case, the variable EMF is switched on into the beam directly from the output of the driver or generator of a single-phase alternating voltage or from a given winding of the converter transformer, from the winding of the electric machine. In the second case, the variable EMF is formed by a combination of phase-shifted direct electromotive forces and / or their parts, for example, by connecting the main windings and / or their parts (taps) or additional windings to provide the necessary phase shift for the resulting EMF of other rays. Moreover, the vectors of the same main windings and / or their parts can participate in the formation of different phase-shifted vectors of the EMF variables of both this and different levels. Fig, 1 shows a block diagram of the device; in fig. Sr6 is the basic electrical circuitry of its simplest implementations with the number (Fig. 2.3), (Fig. I), (Fig. 5), (Fig. 6). Converter-1 (Fig. 1) with a load 4 connected to its outputs 2 and 3 contains Ph-links 5-6 from the first 5 to 6 links, each of which consists of / t (x groups 7-8 from the first 7 by Group 8 with stages 9-10 from the first 9 through ix / j 10 stages in each group 7-8 and with rays 11 connected in parallel in each stage 9-10, each –and beam 12 sequentially connected one of the m EMF 13 and the valve 14 when they are the same with all the other rays 11 in the direction of inclusion, and all the steps formed in this way are interconnected in series nopol polar terminals 15-20, and available terminals 21 and 22 are the outputs 2 and 3 .preobrazovatel 1. When the total number of m beams is equal to the number n where n xy h) hee, A number of beams in the n-th link.; lg-oy-tl- s -. . the number of rays in the X / -Y f-group of any nth link; yty ,,) (, is, respectively, the number of links in the group converter in the nth link, steps in the Dth group, rays in the ith step of the group; n, n, i, -V are positive integers. The total number is 1h x.ix / J) Since all the stages and the load are connected to each other, successively, when current flows through the load at least one of the valves, the thirst of the stage is open and the load is under voltage equal to the geometric sum of the current-generating EMF all iy steps. Of the number of Oy-ixi and the corresponding EMF of the i-th beam of the i-th stage, the current is conducted by the -, - and valve, whose EMF has the most (relatively positive direction) 9 "value compared to the remaining EMFs of this stage. Since these remaining EMFs of the йth stage determine at any time the potential of the electrodes of the corresponding valves connected to them, being at a given moment smaller in value than the EMF of an open valve, they form between these cathodes and anodes positive sweat difference ntsialov, lock them. Consequently, when one of the valves of this stage is open, the remaining Vy -1 valves are closed, and the amplitude Uofo of the voltage U at the load is not the arithmetic sum of the amplitudes ix of the EMF, defined by eMOI as (1X UQO, (2) (with amplitude-phase symmetry EMF, when Sc () as Uao ixS а. а а is equal to the modulus / mod JQ / of vector IL, equal to the vector sum iv of the emf S-, currently conducting current, or, otherwise, the sum of the vectors of these ix emf of all i) c steps Un - or, with a sinusoidal form of EMF and Sqi So, Ox d-Vxo .UQP SQ, where ij-determined from (1), a Sh, (2-6) it is obvious that UQO Ugp and with certain the amplitude-phase ratio of the emf is that the amplitude is always greater than 8 ° (learned, with S, is always greater than (equal to) SQ. Thus, sequential connection of the radiation steps allows, under certain conditions, to increase the stress UQ by load A Uao / Sci times relative to the amplitude SQ of the EMF of the beam transducers, or to ensure that the amplitude is equal to A times smaller than the prototype amillite U-- .. Accordingly, in the converter, the amplitude and the voltage across the valve are reduced, which determines the valve strength use significantly less high-voltage and, therefore, with the best MGHP power valves. At the same time, the duration Xxj l of the open state of the i-th valve, being at least 1 connection with O— {q 1P, is always greater than the value 79 corresponding to the known beam converters, which, compared with the latter, improves the use of gates in the proposed device at the time of their work. Moreover, in accordance with the validity of the conductivity of the valves (Uo 0), the valves of some stages, including single-loop, can, according to (4), be opened even in those cases when the EMF of this level is negative. This leads to a further increase in the duration X -yj of the corresponding gates, providing another difference in the solution from all known ones. Since each degree of the device is one of the known beam-type converters, the indicated possibility of operation of the valves with negative EMF values, and, accordingly, is greater than 2 IC / i). ,, J (in the single-beam stages x) than 1G, including 21G) of the duration of the valve that is open, is a crucially important feature of the converter that distinguishes it from the known converters of the beam and step-beam types, which also determines wider functional possibilities and devices. Increasing the duration of the open state of the valves in the converter, along with a decrease in the reverse voltage to them, improves the use of the valves installed in the device. All this leads to the end result in the improvement of the mass-dimensional, cost and reliability indicators of transformers, valves, cooling system (heat sink), the entire device. FIG. 2 shows the circuit diagrams and the corresponding vector diagrams of three (Fig. 2a) and two (Fig. 26) step-by-step nine-ray converters made (Fig. 1) on one three-phase or three single-phase transformers under the following implementation conditions:,, ,, (fig.2a) and ,, V ly 2, -) yY 3, (fig. 2П) or equivalent conditions:,, 3, 1хА (1, (fig. 2а) and,, 1, v 5 , l) 2 6 (Fig. 26). 98 Converter 1 (Fig. 2aJ to outputs 2 and 3 of which load k is connected) contains three stages 23 i2k and 25 three-beam rectifiers interconnected in series with opposite-polar outputs and with load 4 free outputs 2 and 3, which are outputs of converter 1. In accordance with the vector diagrams (Fig. 2a), steps 24 and 25, which ensured a phase shift of electromotive force in relation to stage 23 by 40 electrical degrees due to the connection of the main and additional parts of the windings in a zigzag. voltage U (3, nine rays of the vector diagram of which is shown in Fig. 2a, are located relative to each other at an angle of 40. The vector module, which determines the amplitude UOQ of the output voltage Uo, is equal to 2.53 So according to (5) , where SQI is the amplitude of any of the nine emfs, the average value of the UQ voltage Up, defined as 0) dV, (7) is 2, + 85. In Fig. 26, the designations and type of transformers are preserved (Fig. 2a) a two-stage nine-ray transducer is shown, in which the neck-ray stage 2C is formed by the combination of three main and six additional ones windings connected in a zigzag and providing, in accordance with the 5). 26 vector diagrams, phase shift EMF on 120 e. hail, with respect to the anti-polar vectors of the emf of the step. The converter (fig. 26) is also composed in accordance with the structure (fig. 1) and the number m of its rays is determined from an expression common to any single-ended single-link schemes, like x х: j. .v /. W For symmetric schemes, including for the device (Fig. 2a) (containing ij (steps of -ijj rays in each of them, the number m is equal to m) x) If the group contains if crypenes with the same number inside the group, - it / x - UChBY of each cry, then the number is determined as - iJ / XX.40 // 0) In accordance with the foregoing, the necessary data on the conditions for the circuit implementation of the structure (Fig. 1} to determine the number m) is indicated under the diagrams (Fig. 2a, b). according to the expressions (9 and 10) and the values of Uao, gY according to the expressions (5 and 7.) Fig. 3 shows the basic electrical diagram of the formation of nine EMF based on the use of one single-phase (spatial), or three three-phase or nine single-phase transformers (Fig. 3A), vector diagrams (Fig. 36) and variants of the three-dimensional electrical diagrams (Fig. Sv) two tons (Fig. 3g ) and chetyreh (Fig. Zd) stepwise nine ray converters, implemented according to the general structural diagram (Fig. 1) and in accordance with the implementation conditions shown in Fig. Sv, d, d. Other types of step-beam valve transducers are implemented in a similar way, some basic electric circuits for which an EMF is formed, vector diagrams and basic electric circuits of a number of their simplest variants are shown in FIG. , 5,6 with preservation of the overall picture of their image, taken in FIG. 3, and their inherent general property, which provides for the construction of relatively high-voltage converters by recruiting them from lower-voltage unified modules. The latter also characterizes the expansion of the functional and constructive capabilities of the solution in comparison with the known ones. In addition, the converter allows, without taking special measures, and, therefore, without additional devices and power losses in them, to supply a significant number of loads, and with both the same and different voltage levels with common or different potential points. Kami. The valves used in this case can be both uncontrollable and controllable, and the latter can be symmetrically controlled (in the sequence of successive EMF and controlled in any combination 9235 5 9 sequence). This is done using a microprocessor control system. In this way, a step-beam valve converter of alternating voltages into a constant is implemented, in which the functionality has been expanded and an improvement in the number of qualitative and operating-energy indicators has been achieved, at the same time as the simplicity of the circuit (the solution). Forms of inventions 1. A converter of alternating voltages into a constant, contains sources of variables for EMDS gates, forming m rays, each of which consists of sequentially one of the indicated sources of emf and valve, the latter having the same switching voltage in all beams, about, connected in stages, which contain parallel-connected beams and are interconnected in series with different polarity outputs, and a load is connected to the free outputs of the first and last stages , characterized in that, in order to expand the functionality, improve the quality and energy performance indicators, all the stages are grouped into groups, groups into links interconnected p therefore, each step includes L rays, iy of such steps is connected to the / J-th group with the total number of groups in the n-th, link, each of which contains the same number of groups u1) y, ray-like, which is the total number of rays ; LA number of rays in the p-ji / t m link; v S x-iUr is the number of rays in the i-th group of any link; - the number of rays in the 1st stage of the DDA group, m, n, l, i ,, are positive integers. 2.. The converter according to claim 1, characterized in that, in order to reduce power losses while providing power to a number of loads, the latter are connected to the outputs of the corresponding stages both with the same and with different voltage levels, with
nn
и-или разными потенциальными точками. and-or different potential points.
Источники информации, прим тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination
1. Белопольский И.И. , Источники питани радиоустройств, М,, Эйерги , , с. 69.1. Belopolsky I.I. , Power sources of radio devices, M ,, Aergi, p. 69
-Jle-Jle
1515
-cz-cz
928569928569
1Z1Z
2.Белопольский И.И., Репин А.М. Христианов А.С,, Стабилизаторы низких и милливольтовых напр жений.М., Энерги , , с. 8, 10, 11.2. Belopolsky I.I., Repin A.M. Khristianov A.S., Stabilizers of low and millivolt voltages. M., Energii, p. 8, 10, 11.
3.Журнал Приборы и средства авЧоматизации , 19бЗ, № 3, с. 180.3. Journal Devices and means of automatization, 19bЗ, № 3, p. 180.
k. Патент СССР № 777, кл. Н 02 М 7/10, 1925.k. Patent of the USSR No. 777, cl. H 02 M 7/10, 1925.
щ иu and
шsh
Т/Т--J 18T / T - J 18
FL-FL-
2Т 2T
Фиг.11
Й ,Th
,y;, J,, y ;, J,
afl ,o, afl, o,
/ .z.J/ .z.J
, ,Цг лCg l
,,
|Д,А./, чДиАш/, Л.| D, A. /, ChDiAsh /, L.
Я nfi fvn rvn- rvn rrn I nfi fvn rvn- rvn rrn
7-т7 t
..
VV
s.s.
/m tz , х хГ-г./ m tz, x xg-d.
I/O/ J.86$e , (,625aI / O / J.86 $ e, (, 625a
m .j f2m .j f2
.y.-j;.y.-j;
(Уо ,a(Wo, a
w ,w,
«V-Ji/i--, г.,"V-Ji / i--,
Уо 2.75„Wo 2.75 „
, //, , t,,,,, //, t ,,,,
t AU--2yxtrt AU - 2yxtr
ffiffi
-CIZl---CIZl--
,,
.hrZ,.hrZ,
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802906661A SU928569A1 (en) | 1980-04-10 | 1980-04-10 | Ac voltage-to-dc voltage converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802906661A SU928569A1 (en) | 1980-04-10 | 1980-04-10 | Ac voltage-to-dc voltage converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU928569A1 true SU928569A1 (en) | 1982-05-15 |
Family
ID=20888271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802906661A SU928569A1 (en) | 1980-04-10 | 1980-04-10 | Ac voltage-to-dc voltage converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU928569A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0905872A1 (en) * | 1997-09-29 | 1999-03-31 | Thomcast Ag | Regulated high voltage DC power supply and its application |
RU2558944C2 (en) * | 2009-07-28 | 2015-08-10 | ТиЭйчИкс ЛТД. | Power supply source |
-
1980
- 1980-04-10 SU SU802906661A patent/SU928569A1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0905872A1 (en) * | 1997-09-29 | 1999-03-31 | Thomcast Ag | Regulated high voltage DC power supply and its application |
RU2558944C2 (en) * | 2009-07-28 | 2015-08-10 | ТиЭйчИкс ЛТД. | Power supply source |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU928569A1 (en) | Ac voltage-to-dc voltage converter | |
RU2332776C1 (en) | Alternating voltage/constant voltage converter with twelvefold pulse frequency | |
US11671028B2 (en) | AC-to-AC MMC with reduced number of converter arms | |
US20040257843A1 (en) | Energy converting device | |
SU1001380A1 (en) | Ac voltage-to-dc voltage converter | |
SU917280A1 (en) | Power-diode ac-to-dc voltage converter | |
SU1112513A1 (en) | Versions of step power source | |
SU1721697A1 (en) | Conversion set | |
SU1288861A1 (en) | A.c.voltage-to-d.c.voltage converter | |
SU983945A1 (en) | Dc voltage to three-phase quasisinusoidal voltage converter | |
Mahmoudi et al. | Selective harmonic mitigation for cascaded multilevel inverters in the event of unbalanced phase condition | |
SU1676040A1 (en) | Two-phase voltage source with tenfold pulsing frequency | |
SU1677821A1 (en) | Three-phase voltage converter with ten-fold ripple frequency | |
SU1319205A1 (en) | Bridge power source | |
SU993411A1 (en) | Dc voltage to three-phase quasisinusoidal voltage converter | |
SU1046872A1 (en) | A.c.voltage/d.c. voltage converter | |
RU42361U1 (en) | DC VOLTAGE SOURCE WITH 36X PULSATION FREQUENCY | |
SU1561177A1 (en) | Two-phase bridge source of medium-voltage | |
SU944027A1 (en) | Dc voltage-to-three-phase ac voltage converter | |
SU1136280A1 (en) | A.c.voltage-d.c.voltage converter | |
SU1691923A1 (en) | A 3-phase matched 5-beam converter | |
SU1018187A1 (en) | Dc voltage source | |
SU855902A1 (en) | Three-phase inverter | |
RU42362U1 (en) | DC VOLTAGE SOURCE WITH 24X PULSATION FREQUENCY | |
SU752703A1 (en) | Compensated reversible ac voltage-to- dc voltage converter |