CS253353B1 - Connection of rectifier power circuits - Google Patents

Connection of rectifier power circuits Download PDF

Info

Publication number
CS253353B1
CS253353B1 CS843911A CS391184A CS253353B1 CS 253353 B1 CS253353 B1 CS 253353B1 CS 843911 A CS843911 A CS 843911A CS 391184 A CS391184 A CS 391184A CS 253353 B1 CS253353 B1 CS 253353B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
rectifier
elements
transformer
parallel
current
Prior art date
Application number
CS843911A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS391184A1 (en
Inventor
Vratislav Stepar
Arnost Hurych
Josef Rychtera
Prokop Koubek
Jiri Pliva
Michal Pellant
Original Assignee
Vratislav Stepar
Arnost Hurych
Josef Rychtera
Prokop Koubek
Jiri Pliva
Michal Pellant
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 Vratislav Stepar, Arnost Hurych, Josef Rychtera, Prokop Koubek, Jiri Pliva, Michal Pellant filed Critical Vratislav Stepar
Priority to CS843911A priority Critical patent/CS253353B1/en
Publication of CS391184A1 publication Critical patent/CS391184A1/en
Publication of CS253353B1 publication Critical patent/CS253353B1/en

Links

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Abstract

Současné polovodičové usměrňovače špičkových výkonů neumožňují plné využití usměrňovačích prvků. Řešení spočívá v paralelní spolupráci více prvků. Podle vynálezu je každý prvek paralelně zapojené skupiny samostatně připojen elektrodou, na vlastní sekundární závit transformátoru. Druhé elektrody prvků jsou připojeny na společnou sběrnici příslušného pólu usměrňovače. Toto uspořádání umožňuje využití magnetické vazby mezi závity transformátoru jako p?'ostředku pro srovnání proudů protékajících jednotlivými usměrňovacími prvky. Odpadá nutnost předběžného výběru prvků podle úbytkových skupin při jmenovitém proudu usměrňovače.Current semiconductor rectifiers of peak power do not allow full use of the rectifier elements. The solution lies in the parallel cooperation of several elements. According to the invention, each element of the parallel-connected group is separately connected by an electrode to its own secondary winding of the transformer. The second electrodes of the elements are connected to the common bus of the respective rectifier pole. This arrangement allows the use of the magnetic coupling between the transformer windings as a means for comparing the currents flowing through the individual rectifier elements. There is no need for preliminary selection of elements according to the loss groups at the rated rectifier current.

Description

Vynález se týká zapojení výkonových obvodů usměrňovače, zejména pro odporové svařovací stroje.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to the connection of power circuits of a rectifier, in particular for resistance welding machines.

Jednou ze základních podmínek realizace odjítových svařovacích strojů s usměrněním svařovacího proudu je realizace usměrňovacího bloku pro stejnosměrné proudy v rozsahu několika desítek až set kiloampér. Současné polovodičové ventily špičkových výkonů neumožňují řešení usměrňovače uvedeného proudového dimenzování s jedním polovodičovým ventilem v každé větvi usměrňovače a přenos uvedeného proudu je nutno řešit pomocí paralelní spolupráce několika ventilů. Stejné důvody vedou i k nutnosti navrhovat transformátory stroje s větším počtem sekundárních závitů v téže větvi usměrňovače. Navíc při uvedených proudech a nízkých hodnotách sekundárního napětí transformátoru (jednotky voltů) se výrazně projevují i odchylky v úbytcích napětí na ventilech v propustném směru. Značný význam má i konstrukční uspořádání usměrňovacího bloku a transformátorů, nebot musí být minimalizovány přechodové vOne of the basic conditions of realization of outgoing welding machines with welding current rectification is realization of rectifying block for DC currents in the range of several tens to hundreds of kilo-amps. Current peak power semiconductor valves do not allow the rectifier of said current dimensioning to be solved with one semiconductor valve in each rectifier branch, and the transmission of said current must be solved by the parallel cooperation of several valves. The same reasons lead to the need to design machine transformers with multiple secondary turns in the same rectifier branch. In addition, at the currents and low transformer secondary voltage values (units of volts), deviations in the voltage drop across the valves in the forward direction are also significant. The design of the rectifier block and the transformers is also of great importance, since the transient voltage must be minimized

odpory mezi transformátorem a usměrnovacím blokem, přechodové odpory v usměrňovacím bloku a všechny dráhové odpory vývodů, přičemž je nutno zajištovat vodní chlazení sekundář nich závitů stroje i polovodičových ventilů usměrňovače.the resistance between the transformer and the rectifier block, the transient resistors in the rectifier block, and all the line resistances of the outlets, ensuring the water cooling of the secondary threads of the machine and the rectifier semiconductor valves.

253 353253 353

Jsou známa zapojení, kde paralelní spolupráce ventilů v jednotlivých větvích usměrňovače je řešena přímým paralelním řazením těchto ventilů tak, že jsou propojeny všechny anody a všechny katody ventilů téže větve usměrňovače a vývody uvedené paralelní kombinace připojeny na společný skundární vývod transofrmátoru, který propojuje paralelně sekundární závity téže větve. Toto řešení se vyznačuje některými nevýhodami. Především je nutno zabezpečit výběr polovodičových ventilů tak, aby při jmenovité hodnotě výstupního proudu usměrňovače měly všechny ventily téže větve pokud možno stejné úbytky v propustném směru. Tento požadavek je realizovatelný jen velmi obtížně vzhledem k tornu, že proudové zatížení každého ventilu při jmenovitém výstupním proudu usměrňovače dosahuje několika desítek kiloampér.Connections are known where parallel valve operation in each rectifier branch is solved by direct parallel sequencing of these valves so that all the anodes and all cathodes of the valves of the same rectifier branch are connected and the outlets of said parallel combination are connected to a common secondary output of the transformer of the same branch. This solution has some disadvantages. First of all, it is necessary to ensure the choice of semiconductor valves so that at the nominal value of the output current of the rectifier, all valves of the same branch have as much as possible a leakage in the forward direction. This requirement is very difficult to realize due to the fact that the current load of each valve at the rated output current of the rectifier reaches several tens of kilos.

Pro tuto oblast nelze využít standardní měřicí techniku a předběžné určení úbytků v propusném směru je velmi problematické. Kromě toho se zde uplatňují odchylky v přéchodových odporech mezi diodou a chladičem a různé dráhové odpory přívodních vodičů. Dále je nutno řešit propojení paralelních ventilů buď přídavnou sběrnicí, což zvyšuje přechodové a dráhové odpory, nebo řešit speciální přítlačný systém umožňující rovnoměrný přítlak několika ventilů ve společném chladiči, Což je při požadavku stejných přítlačných sil pro každý ventil téže skupiny velmi náročným konstrukčním problémem. Nestejné magnetické vazby jednotlivých závitů vedou ke vzniku kruhových proudů mezi závity, a tím i ke zvýšenému zatěžování vinutí transformátorů a k vyšším ztrátám v transformátorech. Nestejné úbytky ventilů, přechodové a dráhové odpory pole způsobují nerovnoměrné zatěžování diod usměrňovače.Standard measuring techniques cannot be used for this area and the preliminary determination of losses in the downstream direction is very problematic. In addition, there are variations in the transition resistances between the diode and the heatsink and various path resistances of the supply conductors. It is also necessary to solve the connection of parallel valves either by an additional bus, which increases the transition and displacement resistance, or to solve a special pressure system allowing uniform pressure of several valves in the common cooler, which is very demanding design problem. The unequal magnetic coupling of the individual threads leads to the generation of circular currents between the threads, and thus to an increased load on the transformer windings and higher losses in the transformers. Unequal valve losses, transient and field resistances cause uneven loading of the rectifier diodes.

Uvedené nevýhody odstraňuje vynález zapojení výkonových obvodů usměrňovače, jehož podstata spočívá v tom, že každý usměrňovači prvek paralelně zapojené skupiny je samostatně připojen elektrodou na vlastníThe above-mentioned disadvantages are overcome by the invention of the connection of the power circuits of the rectifier, the principle being that each rectifier element of the parallel connected group is separately connected by an electrode on its own.

253 353 sekundární závit transformátoru. Druhé elektrody usměrňovačích prvků jsou připojeny na společnou sběrnici příslušného pólu usměrňovače. Toto řešení podle vynálezu umožňuje využití magnetické vazby mezi závity transformátoru jako prostředku pro srovnání proudů protékajících jednotlivými usměrňovacími prvky, odstraňuje vyrovnávací okruhové proudy mezi závity s důsledkem nižšího nutného proudového dimenzování sekundárních závitů transformátorů.253 353 transformer secondary thread. The second rectifier element electrodes are connected to a common bus of the respective rectifier pole. This solution according to the invention allows the use of a magnetic coupling between the transformer coils as a means of comparing the currents flowing through the individual rectifying elements, eliminating the equalizing circuit currents between the coils, resulting in a lower required current dimensioning of the transformer secondary coils.

Další výhody řešení podle vynálezu spočívají v odstranění nutnosti předběžného výběru ventilů podle úbytkových skupin při jmenovitém proudu usměrňovače, v jednoduchém konstrukčním řešení chladičů a přítlačných konstrukcí pro ventily, v odstranění nutnosti konstrukčního řešení propojovací sběrnice pro paralelně spolupracující skupinu ventilů a v zabezpečení rovnoměrného proudového využití všech ventilů této skupiny.Further advantages of the solution according to the invention are the elimination of the necessity of preselecting valves according to the drop groups at the nominal current of the rectifier, the simple design of the radiators and the thrust valves, the design of the interconnecting bus design for the valves of this group.

Na připojeném výkresu je uveden příklad zapojení. Představuje obecné řešení šestipulsního uzlového usměrňovače. Vstupní třífázová sít je přivedena na svorky ΙΑ, 1B, 1C, odtud je vedena do tyristorových spínačů fázového řízení SI a primárů transformátorů B12. B34. B56. Sekundární strana usměrňovače je reprezentována šesti skupinami závitů All - Aln* A21 - A2n! A31 - -A3nt A41 - MnJ A51 - A5nl A61 - A6&. Každá skupina obsahuje n závitů zapojených tak, že počátek závitu All je připojen na anodu usměrňovacího prvku Vil a konec závitu je propojen s konci závitů skupiny AI, tj. A12 - Aln počátky závitů A12 - Aln jsou vedeny každý na anodu příslušného usměrňovacího prv-ku V12 - Vln. Všechny katody usměrňovačích prvků vThe attached drawing shows an example of wiring. It represents a general solution of a six-pulse node rectifier. The input three-phase network is connected to terminals ΙΑ, 1B, 1C, from there it is led to thyristor switches of phase control SI and primary transformers B12. B34. B56. The secondary side of the rectifier is represented by six groups of threads All - Aln * A21 - A2n! A31-A3nt A41-MnJ A51-A5nl A61-A6 &. Each group contains n turns connected so that the beginning of the thread All is connected to the anode of the rectifier element Vil and the end of the thread is connected to the ends of the threads of group AI, ie A12 - Aln V12 - Vln. All rectifier element cathodes in

této skupiny jsou propojeny na kladnou sběrrici výstupu usměrňovače, všechny konce vinutí jsou propojeny na zápornou sběrnici usměrňovače. U skupiny vinutí A2 (protifáze) jsou počátky všech vinutí A21 - A2n propojeny na zápornou sběrrici, konce vinutí A21 - A2n na anody příslušných usměrňovačích prvků V21 - V2n. Katody usměrňovačích prvků V21 - V2n jsou propojeny na společnou kladnou výstupní sběrnici. Obdobně jsou uspořádány i další fáze vinutí A31 - A^n s usměrňovacími prvky VJ1 - V^n, A^l - A£nof this group are connected to the positive rectifier output bus, all winding ends are connected to the negative rectifier bus. In the group of windings A2 (counter-phase), the origins of all windings A21 - A2n are connected to the negative bus, the ends of the windings A21 - A2n to the anodes of the respective rectifier elements V21 - V2n. The cathodes of the rectifiers V21 - V2n are connected to a common positive output bus. Similarly, the other phases of the windings A31-A ^ n with the rectifying elements VJ1-V ^ n, A ^ 1-A £ n are arranged.

- 4 253 353 s usměrňovacírai prvky V41 - V4n. vinutí A51 - A5n s usměrňovacími prvky V51 - V5n a A61 - A6n s usměrňovačími prvky V61 V6n.- 4 253 353 with rectifier elements V41 - V4n. windings A51 - A5n with rectifier elements V51 - V5n and A61 - A6n with rectifier elements V61 V6n.

U jednofázového usměrňovače potom odpadají transformátory B34 a B56 s příslušnými skupinami ventilů.In the single-phase rectifier, transformers B34 and B56 with the respective valve groups are then omitted.

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Zapojení výkonových obvodů usměrňovače, zejména pro odporové svařovací stroje,vyznačené tím, že každý usměrňovači prvek (Vil až Vln, V21 až V2n, ..) paralelně zapojené skupiny je samostatně připojen elektrodou na vlastní sekundární závit (All až Alri, A21 až A2n, ...) transformátoru a druhé elektrody usměrňovačích prvků (Vil až Vln, V21 až V2n,..) jsou připojeny na společnou sběrnici příslušného pólu usměrňovače.Wiring of rectifier power circuits, especially for resistance welding machines, characterized in that each rectifier element (V1 to Vln, V21 to V2n, ..) of the parallel connected group is separately connected by an electrode to its own secondary thread (All to Alri, A21 to A2n, ...) the transformer and the other rectifier element electrodes (V1 to Vln, V21 to V2n, ..) are connected to the common bus of the respective rectifier pole.
CS843911A 1984-05-24 1984-05-24 Connection of rectifier power circuits CS253353B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS843911A CS253353B1 (en) 1984-05-24 1984-05-24 Connection of rectifier power circuits

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS843911A CS253353B1 (en) 1984-05-24 1984-05-24 Connection of rectifier power circuits

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS391184A1 CS391184A1 (en) 1987-03-12
CS253353B1 true CS253353B1 (en) 1987-11-12

Family

ID=5380554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS843911A CS253353B1 (en) 1984-05-24 1984-05-24 Connection of rectifier power circuits

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS253353B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS391184A1 (en) 1987-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11108338B2 (en) Dual submodule for a modular multilevel converter and modular multilevel converter including the same
US6014323A (en) Multiphase power converter
FI115806B (en) Drive and electric motor operation
CN101512865B (en) Power transmission system and method for controlling power flow in the power transmission system
KR20010102950A (en) Inverter for conversion of electrical energy
KR910003297B1 (en) Rectifier Transformer
US3308368A (en) Six-phase rectifier wherein the input even harmonics are eliminated
US12149066B2 (en) DC power distribution system
US4021721A (en) AC-to-DC converter
US11837967B2 (en) Rectifier arrangement with connections, circuit arrangements and an interconnection apparatus that has switches to enable different configurations between the connections and the circuit arrangements
US12003185B2 (en) Modular switching cell
CA1144600A (en) Gate control circuit for thyristor converter
US5793622A (en) Common turn-off circuit for a thyristor power converter
US5025360A (en) Inverter switch with parallel free-wheel diodes
US3422338A (en) Reversible current converter for selective direction of current flow through d.c. load and including choke coil with unidirectional current flow
US3500057A (en) Direct current power transmission between a number of converter stations
US2261699A (en) Rectifier arrangement
EP0223362B1 (en) Arrangement for switching rectified alternating current
US3624488A (en) Interphase transformer configuration
US6194795B1 (en) Transformer configuration
US2720621A (en) Electric motor control by dual function rectifier
US11637505B2 (en) Rectifier arrangement
US3967183A (en) Self-commutating inverter with controlled main valves in a center-tap circuit
WO2024124538A1 (en) Ac-to-ac power converter
US3328692A (en) Test circuit for rectifier elements having single low-voltage high-current transformer and single high-voltage low-current transformer