SU1534691A1 - Three-phase-to-three-phase frequency converter with quasisingle-sideband modulation - Google Patents
Three-phase-to-three-phase frequency converter with quasisingle-sideband modulation Download PDFInfo
- Publication number
- SU1534691A1 SU1534691A1 SU874381821A SU4381821A SU1534691A1 SU 1534691 A1 SU1534691 A1 SU 1534691A1 SU 874381821 A SU874381821 A SU 874381821A SU 4381821 A SU4381821 A SU 4381821A SU 1534691 A1 SU1534691 A1 SU 1534691A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- windings
- sets
- phase
- thyristors
- valve groups
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к силовой преобразовательной технике и может быть использовано при построении различных управл емых машинно-вентильных систем. Цель - повышение КПД и расширение области применени . Преобразователь содержит четыре трехфазных комплекта, соединенных в звезду вторичных обмоток AIXI, BIYI, CIZI, где I = 1,4. К обмоткам с соответствующей пол рностью подключены четыре группы вентилей по дев ть тиристоров в каждой. Узел коммутации выполнен в виде двух тиристоров 1, 2, включенных между нулевыми точками соответствующих пар обмоток, и двух коммутирующих конденсаторов 3, включенных между одноименными электродами этих тиристоров. В преобразователе реализуетс алгоритм квазиоднополосной модул ции. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.The invention relates to power converter technology and can be used in the construction of various controlled machine-valve systems. The goal is to increase efficiency and expand the scope. The converter contains four three-phase sets connected in a star of secondary windings A I X I , B I Y I , C I Z I , where I = 1.4. Four valve groups of nine thyristors each are connected to the windings with the corresponding polarity. The switching node is made in the form of two thyristors 1, 2, connected between the zero points of the respective pairs of windings, and two switching capacitors 3, connected between the electrodes of the same name of these thyristors. A quasi-single-band modulation algorithm is implemented in the converter. 1 hp f-ly, 3 ill.
Description
обмоток, и двух коммутирующих конденсаторов 3, включенных между одноименными электродами этих тиристоров. Вwindings, and two switching capacitors 3, connected between the same electrodes of these thyristors. AT
преобразователе реализуетс алгоритм квазиоднополосной модул ции,, 1 з.п. ф-лы, 3 ил.the converter implements an algorithm of quasi-one-band modulation, 1 hp f-ly, 3 ill.
Изобретение относитс к области Преобразовательной техники и предназ- Йачено дл преобразовани 3-фазного беременного напр жени в 3-фазное переменное напр жение регулируемой частоты дл питани электрических машин переменного тока и других пот- $ебителейоThe invention relates to the field of Conversion Technique and Yacheno technology for converting a 3-phase pregnant voltage into a 3-phase alternating voltage of adjustable frequency for powering AC electric machines and other consumers.
Целью изобретени вл етс повы- $ение КПД и расширение области применени .The aim of the invention is to increase the efficiency and expansion of the field of application.
На фиг,I представлена принципиаль- на электрическа схема предлагаемо- fo преобразовател ; на фиг.2а - временные диаграммы, по сн ющие его работу (кривые питающего и выходного напр жени ); на - временна Диаграмма импульсов управлени вентил ми преобразовател ; на фиг02в - графики выходного напр жени {фазы А, В, С) преобразовател в окрестности момента времени t (фиг.2а) при индуктив Ном характере нагрузки (cos CfH Fig. I is represented in principle by an electrical circuit of the proposed converter; Fig. 2a shows timing diagrams explaining its operation (supply and output voltage curves); on - the timing diagram of the control pulses of the converter valves; in Fig. 2b, graphs of the output voltage {phase A, B, C) of the converter in the vicinity of time t (Fig. 2a) with inductive type of load (cos CfH
РR
3 -Ц); на фиг.З - структурна схема3 -C); on fig.Z - structural scheme
$лока управлени .$ local control
| На фиг.1 представлена принципиаль- 1на электрическа схема предлагаемого преобразовател , который содержит четыре 3-фазные питающие обмотки aJ-xl bi-ylj cl-zl-; а2-х2;; Ь2-у2 c2--z2,; аЗ-хЗ; ЬЗ-уЗ; c3-z3; а4-х4; Ь4--у4; c4-z4, управл емые однонаправленные ключи 1 и 2 с включенными между их одноименными электродами двум коммутирующими конденсаторами 3, управл емые однонаправленные ключи 4-15. Фа- зы каждой из 3-фазных питающих обмоток одними выводами соединены в звезду ,, причем фазы первой и второй соединены в звезду выводами XI, У1, Z1 и Х2, Y2, Z2 соответственно, а фазы третьей и четвертой - выводами a3s ЬЗ сЗ и а4, Ъ4, с4. Между нейтрал ми первой и второй 3-фазных питающих обмоток может быть включен полностью управл емый однонаправленный ключ 1, а между нейтрал ми третьей и четвертой - клич 2. В качестве полностью управл емых однонаправленных ключей на фиг„1 показаны тиристоры с искусственной коммутацией, дл осуществлени которой между анодами и между катодами тиристоров 1 и 2 включены коммутирующие конденсаторы 3. Тиристор 1 подключен анодом к нейтрали первой 3-фазной обмотки и катодом к нейтрали второй 3-фазной обмотки, а тиристор 2 подключен анодом к нейтрали третьей 3-фазной обмотки и катодом к нейтрали четвертой 3-фазной обмотки. Управл емые однонаправленные ключи 4-15, в качестве которых на фиг.1 используютс тиристоры, разделены на двенадцать 3-фазных групп, кажда ,из которых соединена в звезду . Нейтрали звезд 3-фазных групп ключей подключены к выводам фаз питающих обмоток. Причем в 3-фазных группах, содержащих ключи 4,8 и 12, тиристоры подключены к нейтрал м катодами , а нейтрали подключены к выводам al, Ъ1, cl первой 3-фазной питающей обмотки, в 3 фазных группах , содержащих ключи 5,9 и 13, тиристоры подключены к нейтрал м анодами , а нейтрали подключены к выводам а2, Ъ2,с2 второй 3-фазной питающей обмотки, в 3-фазных группах,состо щих из ключей 6,10 и 14, тиристоры подключены к выводам хЗ, уЗ, z3 третьей питающей обмотки и в 3- фазных группах, состо щих из ключей 7, 11 и 15, тиристоры подключены к нейтрал м анодами, а нейтрали соединены с выводами а4, Ъ4, с4 четвертой 3-фазной обмотки. Другие выводы ключей 4-15 соединены между собой по схеме кругового чередовани фаз и точки их соединени снабжены выводами А, В, С дл подключени 3-фазной нагрузки 6„| Fig. 1 shows the principle of the electrical circuit of the proposed converter, which contains four 3-phase supply windings aJ-xl bi-ylj cl-zl-; a2-x2 ;; B2-y2 c2 - z2 ,; AZ-xZ; B3-FB; c3-z3; A4-x4; B4 –y4; c4-z4, controlled unidirectional switches 1 and 2 with two switching capacitors 3 connected between their electrodes of the same name, controlled unidirectional switches 4-15. The phases of each of the 3-phase power windings are connected by one pin to a star, with the first and second phases being connected to a star by leads XI, U1, Z1 and X2, Y2, Z2, respectively, and the third and fourth phases by leads a3s LZ C3 and a4, b4, c4. Between the neutrals of the first and second 3-phase supply windings, a fully controllable unidirectional switch 1 can be switched on, and between the third and fourths neutrals, a call 2 can be turned. As fully controlled unidirectional switches, in Fig. 1, artificial switching thyristors are shown. the implementation of which between the anodes and between the cathodes of the thyristors 1 and 2 includes switching capacitors 3. The thyristor 1 is connected by the anode to the neutral of the first 3-phase winding and the cathode to the neutral of the second 3-phase winding, and the thyristor 2 is connected by the anode to it Raleigh third 3-phase winding and the cathode to the neutral of the fourth 3-phase winding. The controllable unidirectional keys 4-15, for which thyristors are used in Fig. 1, are divided into twelve 3-phase groups, each of which are connected into a star. Neutral stars of 3-phase key groups are connected to the phase terminals of the power windings. Moreover, in 3-phase groups containing keys 4.8 and 12, the thyristors are connected to neutrals by cathodes, and neutrals are connected to pins al, b1, cl of the first 3-phase supply winding, in 3 phase groups containing keys 5.9 and 13, thyristors are connected to neutrals by anodes, and neutrals are connected to terminals a2, b2, c2 of the second 3-phase supply winding, in 3-phase groups consisting of keys 6,10 and 14, thyristors are connected to leads x3, ultrasonic, The z3 of the third supply winding and in 3-phase groups consisting of keys 7, 11 and 15, the thyristors are connected to the neutrals by anodes, and the neutrals are connected with enes pin a4, 4, c4 fourth three-phase windings. The other terminals of the keys 4-15 are interconnected according to the circular phase alternation scheme and the points of their connection are provided with the terminals A, B, C for connecting a 3-phase load 6 "
Работа схемы происходит следующим образом.The operation of the circuit is as follows.
Пусть в момент времени t,, ароисхо дит отпирание тиристоров 4 и 5 и 1. Тогда к фазам А, В,С нагрузки прикладываютс соответственно напр жени 1)д, Ujj, Uc первой и второй 3-фазных питающих обмоток силового трансформатора , В зависимости от мгновенных значений этих напр жений и от параметров нагрузки ток будет проводить одна или две из обмоток al-xl; cl-zl/ bl-yl, с соответствующими тиристорами 4, тиристор 1 и две или одна из обмоток а2-х2; c2-z2; Ъ2-у2 с соответствующими из тиристоров 5 Затем с некоторым упреждением по отношению к моменту времени t2 t, +t (фиг.2а) происход т отпирание тиристоров 6 и 7 и зар д конденсаторов 3. Зар дные токи конденсаторов протекают через последовательные пары питающих обмоток, соответствующие им ти- ристорные ключи 4-7 и тиристор 1, причем в контур зар дного тока вход те пары фазных обмоток, мгновенные значени напр жений которых максимальны и направлены согласно проводимости тиристорных ключей, В результате зар да сумма напр жений конденсаторов становитс равной максимальному из мгновенных значений линейны напр жений 3-фазных питающих обмоток т.е„ близкой к амплитуде линейного напр жени . Пол рность напр жени конденсаторов положительна дл тиристора 2.Let at time t, unload the thyristors 4 and 5 and 1, then the voltages 1) d, Ujj, Uc of the first and second 3-phase supply windings of the power transformer are applied to the phases A, B, C, depending on from the instantaneous values of these voltages and from the parameters of the load, one or two of the windings al-xl will conduct the current; cl-zl / bl-yl, with the corresponding thyristors 4, thyristor 1 and two or one of the windings a2-x2; c2-z2; B2-y2 with the corresponding of thyristors 5 Then, with some lead in relation to the time t2 t, + t (fig. 2a), the unlocking of the thyristors 6 and 7 and the charge of capacitors 3 occur. The charge currents of the capacitors flow through successive pairs of power windings corresponding to their thyristor switches 4–7 and thyristor 1, and the input current of those pairs of phase windings, the instantaneous values of the voltages of which are maximum and directed according to the conductivity of the thyristor switches, enters the charge current circuit. As a result of charging, the sum of the voltages of the capacitors Vits equal to the maximum of the instantaneous values of linear voltage 3-phase windings feeding te "close to the line voltage amplitude. The polarity of the capacitor voltage is positive for thyristor 2.
В момент времени te отпираетс тиристор 2 и к тиристору 1 в обратном направлении прикладываетс сумма напр жений конденсаторов 3, в результате чего тиристор 1 выключаетс Конденсаторы 3 вначале разр жаютс через тиристор 2, первую и вторую 3-фазные питающие обмотки и ключи 4 и 5, а затем перезар жаютс через последовательные пары питающих обмоток,ключи 4-7 и тиристор 2 до напр жени , близкого к амплитуде линейного напр жени питающих обмоток при противоположной его пол рности, т.е при пол рности, положительнойAt time te, the thyristor 2 is unlocked and the sum of the voltages of capacitors 3 is applied to the thyristor 1 in the opposite direction, as a result of which the thyristor 1 is turned off. The capacitors 3 are first discharged through the thyristor 2, the first and second 3-phase supply windings and keys 4 and 5, and then recharging through successive pairs of supply windings, keys 4-7 and thyristor 2 up to a voltage close to the amplitude of the linear voltage of the feeding windings at its opposite polarity, i.e.
жени ,, Uc первой и второй 350wives ,, Uc first and second 350
дл тиристора 1. После окончани .е момент времени ts - тиристор 1, под- зар да конденсаторов тиристоры 4 и 5ключа к фазам А,В,С нагрузки напр - выключаютс и к фазам А,В,С нагрузки через тиристорные ключи 6 и 7 и тиристор 2 прикладываютс соответственно напр жени Uz,Uu, Ux третьей и четвертой 3-фазных питающих обмотокfor thyristor 1. After the end .e moment of time ts - thyristor 1, charging capacitors thyristors 4 and 5 of the switch to phases A, B, C of the load, for example, are switched off to phases A, B, C of the load through the thyristor keys 6 and 7 and thyristor 2 are applied respectively to the voltages Uz, Uu, Ux of the third and fourth 3-phase supply windings
Далее, с некоторым упреждением по отношению к моменту времени t9 tЈ +Ј отпираютс тиристорные ключи 8 и 9. При этом может происходить дозар д конденсаторов 3, если наибольшее из мгновенных значений ли55Further, with some lead in relation to the time t9 tЈ + Ј, the thyristor keys 8 and 9 are unlocked. In this case, the discharging of capacitors 3 can occur, if the largest of the instantaneous values is 55
фазных питающих обмоток. С упреждением по отношению к моменту времени t6 ts + Ј отпираютс тиристорные ключи 14 и 15, а в момент времени t включаетс тиристор 2 и к фазам А,В,С нагрузки прикладываютс соответственно напр жени U Ux, U2 третьей и четвертой 3-фазных питающих обмотокphase supply windings. In advance of the time t6 ts + момент, the thyristor switches 14 and 15 are unlocked, and at time t the thyristor 2 is turned on and the third and fourth 3-phase supply voltages U, x and U2 are applied to the A, B, C phases. windings
Затем вновь отпираютс ключи 4 и 5 и тиристор I и начинаетс новый цикл коммутаций.Then, keys 4 and 5 and thyristor I are unlocked again and a new switching cycle begins.
нейных напр жений 3-фазных питающих :3-phase line voltage supply:
обмоток оказываетс ближе к амплитудному значению, чем в момент времени -ц.the windings are closer to the amplitude value than at time point c.
В момент времени t отпираетс т№ ристор 1 и к тиристору 2 в обратном направлении прикладываетс напр жение конденсаторов 3, в результате чего тиристор 2 выключаетс , а конденg саторы 3 разр жаютс через тиристор 1, третью и четвертую 3-фазные питающие обмотки и тиристорные ключи 6 и 7, После разр да конденсаторов происходит их перезар д через последова-At time t, t ristor 1 is turned off and capacitor 3 is applied to thyristor 2 in the opposite direction, as a result of which thyristor 2 is turned off and capacitors 3 are discharged through thyristor 1, the third and fourth 3-phase supply windings and thyristor switches 6 and 7. After discharge of the capacitors, they are recharged through a series of
5 тельные пары питающих обмоток, ключи 6 и 9 и тиристор 1 до напр жени , близкого к амплитуде линейного напр жени питающих обмоток, при пол рности , положительной дл тиристора5 pairs of supply windings, keys 6 and 9 and thyristor 1 up to a voltage close to the amplitude of the linear voltage of the supply windings, with a polarity positive for the thyristor
0 2о В момент окончани перезар дного тока конденсаторов тиристоры 6 и 7 выключаютс , а к фазам А,В,С нагрузки через тиристорные ключи 8 и 9 и тиристор 1 остаютс подключенным соот5 ветственно напр жени U, UQ, Uc первой и второй 3-фазных питающих обмоток .0 2o At the moment of termination of the recharge current, the capacitors thyristors 6 and 7 are turned off, and to the phases A, B, C the loads through the thyristor switches 8 and 9 and the thyristor 1 remain connected, respectively, to the voltage U, UQ, Uc of the first and second 3-phase feed windings.
Затем с упреждением по отношению к моменту времени t t 3 + «- отпира0 ютс тиристорные ключи 10 и И,Then, with respect to the time t t 3 + “, the thyristor switches 10 and I are unlocked
обеспечива возможность дозар да ( конденсаторов 3, а в момент времени t,, включаетс тиристор 2, обеспечива выключение тиристора 1, разр д ,providing the possibility of dosing (capacitors 3, and at time t ,, the thyristor 2 is turned on, ensuring the switching off of the thyristor 1, discharge,
,. и перезар д конденсаторов 3 и подключение к фазам А,В,С нагрузки напр жений Ux, U2, Uu, третьей и четвертой 3-фазных питающих обмоток,, and recharge of capacitors 3 and connection to the phases A, B, C of the load voltage Ux, U2, Uu, the third and fourth 3-phase supply windings,
Аналогичным образом протекают и два последующих этапа цикла коммутаций , С упреждением по отношению к моменту времени t t, +Ј отпираютс тиристорные ключи 12 и 13, а вIn a similar way, two subsequent stages of the switching cycle proceed, with a pre-emption, in relation to the time t t, + Ј, the thyristor keys 12 and 13 are unlocked, and
жени ,, Uc первой и второй 30wives ,, Uc first and second 30
.е момент времени ts - тиристор 1, под- ключа к фазам А,В,С нагрузки напр - .e moment of time ts - thyristor 1, podklyuch to the phases A, B, C load napr -
5five
фазных питающих обмоток. С упреждением по отношению к моменту времени t6 ts + Ј отпираютс тиристорные ключи 14 и 15, а в момент времени t включаетс тиристор 2 и к фазам А,В,С нагрузки прикладываютс соответственно напр жени U Ux, U2 третьей и четвертой 3-фазных питающих обмотокphase supply windings. In advance of the time t6 ts + момент, the thyristor switches 14 and 15 are unlocked, and at time t the thyristor 2 is turned on and the third and fourth 3-phase supply voltages U, x and U2 are applied to the A, B, C phases. windings
Затем вновь отпираютс ключи 4 и 5 и тиристор I и начинаетс новый цикл коммутаций.Then, keys 4 and 5 and thyristor I are unlocked again and a new switching cycle begins.
Характер искажений выходных нап- рфкений UQ, U{,, Uc в один из момен- тфв коммутации t1 отражен на фиг.2в.The nature of the distortions of the output direc- tions UQ, U {,, Uc at one of the moments of switching t1 is reflected in Fig. 2c.
Алгорит ы переключени ключей преобразовател ( - Ц5 и ф, 2 показаны на фиг.26, Цифровые индек- dti при обозначени х алгоритмов соот- вртствуют номерам ключей.Switching algorithms for converter keys (–C5 and Φ, 2 are shown in FIG. 26, Digital indexes with designations of algorithms correspond to key numbers.
Блок-схема системы управлени (фиг.З) включает в себ последовательно соединенные задающий генератор фг) 17 и шестиразр дный регистр 18 сдвига (RG) с выходами р,-р6. Соответствие между выходами Р,Р6 и алгоритмами переключени тиристоров - ($ ,5 устанавливаетс на 4иг„3„ Дл управлени коммутирующими тиристорами 1 и 2 используютс два логических элемента ЗИЛИ 19 и 20 и г оследовательно включенные с ними элменты 21 и 22 задержки. Предложенное решение позволило пр реализации тех же функций преобразо- нани существенно упростить силовую часть преобразовател , повысить КПД и расширить область применени за рчет возможности подключени трех- йроводной ( а не шестипроводной} трехфазной нагрузкиоThe block diagram of the control system (Fig. 3) includes a series-connected master oscillator fg-17 and a six-bit shift register 18 (RG) with outputs p, -p6. The correspondence between the outputs P, P6 and the switching algorithms of the thyristors - ($, 5 is set to 4 ”3”. To control the switching thyristors 1 and 2, two logic elements ZILI 19 and 20 and g are used, respectively, delayed delay elements 21 and 22. It allowed the implementation of the same functions of the conversion to significantly simplify the power part of the converter, increase the efficiency and expand the scope of application due to the possibility of connecting a three-wire (and not six-wire) three-phase load.
Ф оF o
рмула изобрете ни rmula invention
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874381821A SU1534691A1 (en) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | Three-phase-to-three-phase frequency converter with quasisingle-sideband modulation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874381821A SU1534691A1 (en) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | Three-phase-to-three-phase frequency converter with quasisingle-sideband modulation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1534691A1 true SU1534691A1 (en) | 1990-01-07 |
Family
ID=21357024
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874381821A SU1534691A1 (en) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | Three-phase-to-three-phase frequency converter with quasisingle-sideband modulation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1534691A1 (en) |
-
1987
- 1987-12-28 SU SU874381821A patent/SU1534691A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Джюджи Л., Пелли Б„ Силовые полупроводниковые преобразователи частоты, М., 1983, с. 400. Фираго Б.И., Готовский Б.С„, Лисе З.А.. Тиристорные циклоконвер- торы. Минск, 1973, с 296. Жемеров Г.Г. Тиристорные преобразователи частоты с непосредственной св зью. М., 1977, с, 280. Онищенко Г.Б., Локтева И.Л. Асинхронные вентильные каскады и двигатели двойного питани , М., 1979, с. 200. A. Brandt. Dreiphasige Umrichte- ranlage fair die Speisung eines Drehstrommotors. Schweizerisctie pa- tentschrift Nr 486801, кл. Н 02 P 7/62, H 02 P 13/30, 1970. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0009034B1 (en) | Two-stage commutation circuit for an inverter | |
US3838330A (en) | Arrangement and method for converting electrical power without external supply of reactive power requirements | |
SU1534691A1 (en) | Three-phase-to-three-phase frequency converter with quasisingle-sideband modulation | |
WO2018157010A1 (en) | Capacitive-based power transformation | |
US6885569B2 (en) | Energy converting device | |
CN115315893A (en) | Inverter capable of switching between single-phase operation and three-phase operation | |
US3879646A (en) | System for adjusting and commutating current in the windings of an AC machine from a constant-voltage DC supply | |
RU2254658C1 (en) | Transistorized tree-phase reactive-current supply | |
EP0055684B1 (en) | Inverter with individual commutation circuit | |
SU1069098A1 (en) | Polyphase i.c. voltage/d.c.converter | |
SU1001380A1 (en) | Ac voltage-to-dc voltage converter | |
CN109510493B (en) | Modulation method suitable for five-level converter | |
SU1515290A1 (en) | Voltage multiplying device | |
SU1136281A1 (en) | Polyphase bridge inverter | |
SU1658344A1 (en) | Device for gradual powering of static converters | |
SU1677700A1 (en) | Pulsed constant voltage regulator | |
SU1699356A3 (en) | Device for commutation of ac load | |
SU1112507A1 (en) | Three-phase thyristor converter with artificial switching | |
SU907730A1 (en) | Three-phase ac voltage regulator | |
SU1171932A1 (en) | A.c.voltage-to-d.c.voltage converter | |
SU1035758A1 (en) | Stepped quasi-sine output voltage inverter | |
SU1661941A1 (en) | Frequency converter | |
RU2158466C2 (en) | Conversion system and its control process | |
SU1555788A1 (en) | Voltage inverter | |
SU1312708A1 (en) | Self-excited voltage inverter |