RU66626U1

RU66626U1 - RECTIFIER

Info

Publication number: RU66626U1
Application number: RU2007116544/22U
Authority: RU
Inventors: Константин Павлович Солтус; Борис Иванович Хоменко; Анатолий Степанович Копанев
Priority date: 2007-05-02
Filing date: 2007-05-02
Publication date: 2007-09-10

Abstract

Использование: в устройствах с электроприводом, в частности на электроподвижном составе.Usage: in devices with an electric drive, in particular on an electric rolling stock.

Сущность: Выпрямитель с плавным регулированием выпрямленного напряжения, содержит две и более изолированные части вторичной обмотки трансформатора, к концам которых подключены последовательно соединенные электрические вентили, каждая пара которых образует последовательно соединенные через нагрузку катодные и анодные группы выпрямительных мостов. По крайней мере, одна из частей обмотки выполнена с промежуточными выводами, к которым подключены другие последовательно соединенные электрические вентили, катоды и аноды которых подключены к общим катодным и анодным группам. Выпрямитель дополнительно содержит сглаживающий реактор, подключенный между выходным зажимом катодной цепи выпрямителя и нагрузкой.SUBSTANCE: rectifier with smooth regulation of rectified voltage, contains two or more isolated parts of the secondary winding of the transformer, to the ends of which are connected series-connected electric valves, each pair of which forms cathode and anode groups of rectifier bridges connected in series through the load. At least one part of the winding is made with intermediate leads to which other series-connected electrical valves are connected, the cathodes and anodes of which are connected to common cathode and anode groups. The rectifier further comprises a smoothing reactor connected between the output terminal of the rectifier cathode circuit and the load.

Техническим результатом является улучшение качества выпрямленного тока - снижение пульсаций 1 н.з.п. ф-лы, 1 ил.The technical result is to improve the quality of the rectified current - reducing ripple 1 N.Z. f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель может быть использована в устройствах с электроприводом, в частности на электроподвижном составе однофазного переменного тока.The utility model can be used in devices with an electric drive, in particular on an electrically rolling composition of single-phase alternating current.

Известен выпрямитель с последовательно-параллельным соединением выпрямительных мостов, в диагональ каждого из мостов подключены вторичные обмотки трансформатора. При этом два выпрямительных моста выполнены полностью управляемыми и подключены между собой параллельно. Другой выпрямительный мост выполнен полууправляемым. К двум полностью управляемым мостам в катодную цепь подключен полууправляемый выпрямительный мост. Анодная цепь управляемых мостов содержит «минусовой» зажим для подключения нагрузки. Катодная цепь полууправляемого моста содержит «плюсовой» зажим для подключения нагрузки. (А.И.Лещев, К.П.Солтус / О выборе силовой схемы для тягового агрегата ОПЭ-1М / Сборник научных трудов «Электровозостроение» / Всероссийский н.-и. и проектно-констр. ин-т. электровозостроения - 1997. - Т.37., стр.19-21 на рис.2).Known rectifier with series-parallel connection of rectifier bridges, the secondary windings of the transformer are connected to the diagonal of each of the bridges. At the same time, two rectifier bridges are made completely controllable and connected in parallel with each other. Another rectifier bridge is semi-controllable. A semi-controlled rectifier bridge is connected to two fully controllable bridges in the cathode circuit. The anode circuit of the controlled bridges contains a “negative” clamp for connecting the load. The cathode circuit of the semi-controlled bridge contains a “positive” clamp for connecting the load. (A.I. Leshchev, K.P.Soltus / On the selection of the power scheme for the traction unit OPE-1M / Collection of scientific papers "Electric Locomotive" / All-Russian n.i. and design and construction Institute of electric locomotive - 1997. - T.37., Pp. 19-21 in Fig. 2).

Недостатком выпрямителя является большая пульсация выпрямленного тока вследствие глубокого фазового регулирования напряжения.The drawback of the rectifier is the large ripple of the rectified current due to deep phase voltage regulation.

Наиболее близким по технической сущности является выпрямитель, с плавным регулированием выпрямленного напряжения, содержащий две и более изолированные части вторичной обмотки трансформатора, к концам которых подключены последовательно соединенные электрические вентили, каждая пара которых образует последовательно соединенные через нагрузку катодные и анодные группы выпрямительных мостов, по крайней мере, одна из частей обмотки выполнена с промежуточными The closest in technical essence is a rectifier, with smooth regulation of the rectified voltage, containing two or more isolated parts of the secondary winding of the transformer, to the ends of which are connected series-connected electric valves, each pair of which forms cathode and anode groups of rectifier bridges connected in series through the load, at least at least one part of the winding is made with intermediate

выводами, к которым подключены другие последовательно соединенные электрические вентили, катоды и аноды которых подключены к общим катодным и анодным группам. (Авторское свидетельство СССР №385770, фиг.2).conclusions to which other series-connected electrical valves are connected, the cathodes and anodes of which are connected to common cathode and anode groups. (USSR author's certificate No. 385770, figure 2).

Недостатком выпрямителя, как и аналога, является большая пульсация выпрямленного тока. При использовании в качестве нагрузки электродвигателя пульсация тока приводит к дополнительным электрическим потерям, повышенной вибрации момента. При использовании коллекторного двигателя, ухудшаются условия его коммутации, вероятен «круговой огонь».The disadvantage of a rectifier, like an analog, is the large ripple of the rectified current. When used as a motor load, current ripple leads to additional electrical losses, increased vibration of the moment. When using a commutator motor, the conditions of its commutation are worsened, a "round fire" is likely.

Задачей полезной модели является снижение пульсации выпрямленного тока.The objective of the utility model is to reduce the ripple of the rectified current.

Поставленная задача решается тем, что выпрямитель, с плавным регулированием выпрямленного напряжения, содержащий две и более изолированные части вторичной обмотки трансформатора, к концам которых подключены последовательно соединенные электрические вентили, каждая пара которых образует последовательно соединенные через нагрузку катодные и анодные группы выпрямительных мостов, по крайней мере, одна из частей обмотки выполнена с промежуточными выводами, к которым подключены другие последовательно соединенные электрические вентили, катоды и аноды которых подключены к общим катодным и анодным группам, дополнительно снабжен сглаживающим реактором, подключенным между выходным зажимом катодной цепи выпрямителя и нагрузкой.The problem is solved in that the rectifier, with smooth regulation of the rectified voltage, containing two or more isolated parts of the secondary winding of the transformer, to the ends of which are connected series-connected electric valves, each pair of which forms cathode and anode groups of rectifier bridges connected in series through the load, at least at least one of the parts of the winding is made with intermediate leads to which other series-connected electrical valves are connected, the cathodes and anodes of which are connected to common cathode and anode groups, is additionally equipped with a smoothing reactor connected between the output terminal of the rectifier's cathode circuit and the load.

Положительный эффект полезной модели проявляется в том, что предлагаемое техническое решение позволяет повысить качество тока нагрузки - снизить пульсации выходного тока за счет подключения в цепь нагрузки сглаживающего реактора. Качество (сглаженность) тока нагрузки будет тем лучше, чем больше индуктивность сглаживающего реактора.The positive effect of the utility model is manifested in the fact that the proposed technical solution improves the quality of the load current — reduces the ripple of the output current by connecting a smoothing reactor to the load circuit. The quality (smoothness) of the load current will be better, the greater the inductance of the smoothing reactor.

На фиг.1 представлен вариант выпрямителя.Figure 1 shows a variant of the rectifier.

Выпрямитель содержит две и более изолированные части - секции 1-3 вторичной обмотки трансформатора 4, к которым подключена вентильная часть 5, содержащая электрические вентили 6-15. К концам секций 1-3 подключены последовательно соединенные электрические вентили 6-15, каждая пара которых образует последовательно соединенные через нагрузку 17 катодные и анодные группы выпрямительных мостов. По крайней мере, одна из секций обмотки трансформатора 4 выполнена с промежуточными выводами, к которым подключены другие последовательно соединенные электрические вентили, катоды и аноды которых подключены к общим катодным и анодным группам, дополнительно снабжен сглаживающим реактором 16, подключенным между выходным зажимом катодной цепи выпрямителя и нагрузкой 17. Нагрузкой 17 может являться, как минимум, один тяговый двигатель 17 с обмотками якоря и возбуждения. При этом двигатели могут соединяться между собой параллельно или последовательно.The rectifier contains two or more isolated parts - sections 1-3 of the secondary winding of the transformer 4, to which the valve part 5 is connected, containing electric valves 6-15. The ends of sections 1-3 are connected in series with electrical valves 6-15, each pair of which forms cathode and anode groups of rectifier bridges connected in series through load 17. At least one of the sections of the winding of the transformer 4 is made with intermediate leads to which other series-connected electrical valves are connected, the cathodes and anodes of which are connected to common cathode and anode groups, is additionally equipped with a smoothing reactor 16 connected between the output terminal of the rectifier cathode circuit and load 17. Load 17 may be at least one traction motor 17 with armature and field windings. In this case, the engines can be connected to each other in parallel or in series.

Выпрямитель работает следующим образом. На первой и второй зонах регулирование выпрямленного напряжения на нагрузке 17 производится путем плавного изменения фазы открытия управляемых вентилей 8 и 9 (от 0 до ¼ полного напряжения) и 6 и 7 (от ¼ до ½ полного напряжения). При полностью открытых вентилях 6 и 7 нагрузка секций 1 и 2 вторичной обмотки трансформатора 4 переводится на равновеликую секцию 3. Нагрузка с вентилей 6 и 7 переводится на вентили 12 и 13 путем выполнения логических операций в схеме управления вентилями синхронно с моментом времени ωt=π/2. При этом вентили 12 и 13 открываются полностью. В третьей зоне регулирования плавным изменением фазы открытия вентилей 8 и 9 выпрямленное напряжение изменяется от 0,5 до 0,75 полного напряжения. В четвертой зоне плавным переводом нагрузки с вентилей 8 и 9 на вентили 6 и 7 выпрямленное напряжение изменяется до полного значения. Пульсации выпрямленного тока сглаживаются реактором сглаживающим 16. Значение пульсаций The rectifier operates as follows. In the first and second zones, the rectified voltage at the load 17 is regulated by smoothly changing the opening phase of the controlled valves 8 and 9 (from 0 to ¼ full voltage) and 6 and 7 (from ¼ to ½ full voltage). With gates 6 and 7 fully open, the load of sections 1 and 2 of the secondary winding of transformer 4 is transferred to the equal section 3. The load from gates 6 and 7 is transferred to gates 12 and 13 by performing logical operations in the valve control circuit synchronously with the time moment ωt = π / 2. In this case, the valves 12 and 13 open fully. In the third regulation zone, by smoothly changing the opening phase of valves 8 and 9, the rectified voltage varies from 0.5 to 0.75 full voltage. In the fourth zone, by smoothly transferring the load from valves 8 and 9 to valves 6 and 7, the rectified voltage changes to a full value. Ripples of the rectified current are smoothed by a smoothing reactor 16. The value of the ripples

выпрямленного тока определяется параметрами контура коммутации и фазой регулирования напряжения. При использовании в качестве нагрузки двигателя, как правило, только индуктивности рассеяния его обмоток, недостаточно для снижения пульсаций выпрямленного тока.the rectified current is determined by the parameters of the switching circuit and the voltage regulation phase. When using, as a load, the motor, as a rule, only the leakage inductance of its windings, is insufficient to reduce the ripple of the rectified current.

Поскольку выпрямитель не предусматривает обратное преобразование энергии (инвертирование), то в плечах 10, 11 и 14, 15 установлены неуправляемые силовые полупроводниковые приборы - диоды.Since the rectifier does not provide for the inverse energy conversion (inversion), uncontrolled power semiconductor devices - diodes - are installed in arms 10, 11 and 14, 15.

В качестве вентилей вентильной части 5 выпрямителя могут быть использованы, например тиристоры типа Т353-800-28 и диоды типа Д253-2000-24. В качестве сглаживающего реактора 16 может быть использован, например, реактор сглаживающий PC-38 (ДТЖИ.671331.019 (6ТН.210.038СП)) производства ООО «ПК НЭВЗ» 346413 г.Новочеркасск, Рост. обл. ул. Машиностроителей 3.As valves of the rectifier valve part 5, for example, thyristors of the type T353-800-28 and diodes of the type D253-2000-24 can be used. As a smoothing reactor 16, for example, a PC-38 smoothing reactor (DTZHI.671331.019 (6ТН.210.038SP)) manufactured by PK NEVZ LLC 346413, Novocherkassk, Rost. reg. st. Machine builders 3.

Таким образом, предлагаемый выпрямитель позволяет улучшить качество выпрямленного тока - снизить пульсации.Thus, the proposed rectifier can improve the quality of the rectified current - to reduce ripple.

Согласно заявляемой полезной модели, совокупность известных и вновь введенных в предлагаемом выпрямитель признаков позволяет решить задачу, на которую направлена полезная модель, обеспечив при этом получение требуемого технического результата.According to the claimed utility model, the combination of known and newly introduced in the proposed rectifier features allows you to solve the problem that the utility model is aimed at, while ensuring the required technical result.

Claims

A rectifier with smooth regulation of rectified voltage, containing two or more isolated parts of the secondary winding of the transformer, to the ends of which are connected series-connected electric valves, each pair of which forms cathode and anode groups of rectifier bridges connected in series through the load, at least one of the parts of the winding is made with intermediate leads to which other series-connected electrical valves are connected, the cathodes and anodes of which are connected to their cathode and anode groups, characterized in that it additionally is provided with a smoothing reactor connected between the output terminal the cathode of the rectifier circuit and the load.