RU2262792C9 - Реактронный конвертер электроэнергии - Google Patents

Abstract

Использование: в различных промышленных отраслях в качестве источника электропитания, выпрямителя, инвертера, циклоконвертера и др. Технический результат заключается в расширении схемно-функциональных возможностей, упрощении, улучшении конструктивно-энергетических, массо-габаритных и стоимостных, в итоге технико-экономических показателей. Реактронный конвертер содержит один или два реактрона, включенных в виде реактора и вентильного электронного блока в разнополярные выводы постоянного тока конвертера, и один исходный многофазный "элементарный" вентильный конвертер (ЭВК), система конверсируемых ЭДС которого при их топологическом изображении в фазовой плоскости образует 1-орбитный p-полюсный фазокадр, в частности с замкнутой топологией и возможностью четного значения р = 2(N+1), где N - натуральное число. Часть присоединенных к этим полюсам вентилей основного вентильного блока ЭВК присоединена к одному, а другая их часть - к другому выводам обмотки реактора, при этом число фаз системы ЭДС не обязательно равно числу ее или фазокадра полюсов. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относится к области преобразования (конверсии) электроэнергии (к конверсике) и может быть использовано в различных отраслях промышленности в качестве источника электропитания, выпрямителя, инвертера, циклоконвертера и т.п. (см. Материалы Всероссийского (Всемирного) Электротехнического Конгресса/World Electrical Congress, ВЭЛК /WELC-99). - Москва. Изд. Академии электротехнических наук (АЭН) РФ, "Академия". 1999. с.629-630: "Конверсика" и "конверсоника". Автор: Репин А.М. Несмотря на непринятость в нормативных по изобретательству положениях (а они, как при всяком развитии, обновятся лишь со временем), но с учетом существующей в конверсике терминологической неупорядочности, уже не раз автором отмечаемой, здесь, для устранения возможных дистолкований и в соответствии с указанными нормами, необходимы для ясности, удобства и правильности понимания и экспертной оценки некоторые, порой принципиально важные, по ходу текста уточнения при первом упоминании терминов и обозначений, прежде всего трактуемых в литературе по-разному, а также новых.

Пояснений требуют, в частности, многопонятийный термин "фаза" (означающий одним и тем же словом совершенно разные по смыслу понятия, что приводит обычно к путанице, а порой к недоразумениям и даже казусам), "реактор" ("уравнительный", "линейный", "сглаживающий", "фильтровый"), "реактрон", "коэффициент использования (превышения) мощности", "суммарное число витков", "конверсируемые", "фазные", "линейные", "диагональные", "диаметральные", прочие ЭДС, их "полюсы", "фазовый или фазокадр", "кустовая диаграмма" (КД), "режимная конструкция", "род", "тип", "вид", "семейство", "класс" схем и пр., пока еще в ГОСТах не отраженные (это дело бюрократическое и потому минимум до конца века), но автором давно используемые как более точные и удобные (см. например. Изв. АН СССР, Энергетика и транспорт (ЭиТ). 1980, №4, с.71-94; 1987, №2, с.78-91).

Широко известны с начала XX века 3-фазные (по числу m _и фаз исходного источника конверсируемых ЭДС (КЭДС), равному в данном случае числу m _иII фаз таких КЭДС на вентильных (ВО или, в трансформаторах выпрямителей, вторичных, II) обмотках) реакторные вентильные конвертеры электроэнергии (РВК ЭЭ), содержащие в качестве образующих их "элементов" реактор с выводом от средней точки его обмотки либо два соединенных одними выводами между собой магнитно несвязанных дросселя и два (n = 2) подключенных к их или реактора выводам исходных однотипных "элементарных" ВК (ЭВК): два 3-фазных (а по соединению трех (Ч₂=3) фазных секций или частей ВО и трех (В=3) вентилей в 3-лучевые звезды), два 3-лучевых или m3-ЭВК либо два 3-фазных мостовых Л3-ЭВК с шестью (В=6) вентилями в каждом, образующими тремя вентильными ячейками Л3-вентильный мост с тремя (Л=3) линиями знакопеременного (ЗТ) и двумя выводами постоянного (ПТ) тока.

Причем, наряду с термином "реактор", в литературе используют и другие названия (трансформатор, катушка, дроссель, пр., как, например, в английской литературе "interphase transformer", IPT), сопровождая каждое также приводящими к путанице, вследствие существенного расширения числа вариантов, разными прилагательными: уравнительный (УР, УД, УТ), выравнивающий, разделительный, межфазный, отсасывающий, индуктивный и, как наиболее неверно, с именем Кюблера (Кübler).

Формирующиеся при этом на ВО конверсируемые ЭДС при топологическом их изображении в фазовой плоскости образуют в m3-ЭВК, а значит, в структурированных из них

правильные "противофазные" (пф) 3-лучевые звезды ("прямую"

и "обратную" Y) либо одну из этих 3-лучевых звезд и правильный замкнутый треугольник

в Л3-ЭВК (при смещенных параллельно (знак //) и одинаковых по направлению, но не одинаковых по длине линиях (с соотношением 1:√3) или, иначе, коллинеарных для одноименных по "фазе" КЭДС), следовательно, и в безреакторном

реакторном

Причем все эти конвертеры используемы как при работе в естественном (неуправляемом) состоянии, так и в качестве регуляторов (или/и стабилизаторов ПТ, или/и ЗТ), инвертеров, циклоконвертеров, других устройств при //-м или/и последовательном ("ступенчатом", знак

) их соединении и пр. (см. Преобразовательные схемы и системы / Ш.М. Размадзе. - М.: ВШ. 1967. С.52, 144, 180, 208, 391, 401, 455, 471, 503).

При этом каждый из указанных конвертеров формирует на нагрузке постоянное напряжение, обеспечивая соответствующую, совпадающую с числом В вентилей частотную кратность П его пульсации: П″=В″=3 и 6 в m3- и Л3-ЭВК, П'=В'=2П''=6 и 12 в исходных

и те же (т.е. без повышения их) значения в реакторных

причем в обширнейшей мировой литературе используют (в т.ч. естественно Ш.М. Размадзе и до определенного момента автор) недостаточно правильный термин "фаза".

В частности, с конца XIX века до сих пор подобные схемы называют 3-, 6- и 12-"фазными", подразумевая под этим, однако, именно частотную кратность П, а не число формируемых на ВО исходных фазосдвинутых ЭДС и не понятие "фаза", использованное в предыдущем слове "фазосдвинутые", т.е. "сдвинуты по фазе", иначе во времени, и, следовательно, в этом смысле "фаза" трактуется уже как соответствующий угол этих ЭДС в электрических градусах. Имеются и другие значения слова "фаза".

Достоинством реакторных

относительно исходных для них безреакторных является улучшение коэффициентов К_иII=Р _II/Р_о использования или К_прII=100 (К_иII-1=К_иII ^-)% превышения вольт-амперной мощности Р _II ВО относительно полезной (в ваттах) мощности Р_о RL_∞-нагрузки, однако требующееся при том же ее напряжении U_o и приводящее к конструктивному ухудшению увеличение суммарного числа W_Σa витков ВО в У_р=scθ' раз, где θ'=π/П', а также наличие конструктивно и энергетически дополнительного элемента (реактора) без повышения П' отражает существенные их недостатки.

Также давно (с 1930-х годов) известны реактронные структурированные вентильные конвертеры ЭЭ (Рн-СВК), содержащие в качестве исходных предыдущие

которые снабжены образующими дополнительный электронный блок двумя (В_р=2) дополнительными к основным и согласно включенными с ними вентилями, одни одноименные электроды которых образуют вывод постоянного тока, а другие по одному подключены к прежнему от средней точки и к дополнительно введенному отводам обмотки реактора при симметричном относительно выводов или этой точки их расположении, причем реактор и дополнительный электронный блок образуют новое устройство, с контаминационно образованным по двум ключевым словам новым названием реактрон, обозначаемый здесь знаком Р_ (см. по

патенты США US 2223185, опубл. 26.11.1940 г. и Германии DR 915708, опубл. 26.7.1954, автор Н. Puppe, Новозеландскую заявку N.Z. Patent application 190713 от 13.6.1979, авторы J.F. Baird, J. Arrillaga, а по

- см. IEEE Trans. Power Deliv., Vol.6, 1991, № 1, p.232, а также множество японских, английских и американских патентов и статей).

При этом при указанном в патенте Puppe соотношении 45:26 средней w_c и равных между собой крайних (w₁=w₂) частей обмотки реактора

а также при значении w₁=w₂=0,268 в

эти реактронные конвертеры обеспечивают дополнительное удвоение (относительно исходных "элементарных" m3- и Л3-конвертеров - учетверение) частотной кратности пульсации: П=2П'=12 и 24 в

соответственно, что является существенным достоинством таких Рн-СВК.

Однако свойственные исходным для таких Рн-схем реакторным

недостатки (прежде всего удвоенное число ЭВК, сравнительно плохие КЭП, МГСП и в итоге ТЭП), естественно сохраняются и в Р_-СВК, и такое свойство является общим для любых известных Р_-схем. Причем в приведенном в патентах Puppe варианте с 4-вентильным (а в многочисленных японских (1980-90-х годов) и только что (в 2000-03 годах) чилийских публикациях - 3-х и 4-х вентильными) реактронами все, подключенные к "внутренним" (относительно крайних) отводам реактора, В_р-2 вентиля излишни при работе конвертеров в естественном (неуправляемом) состоянии, поскольку они закрыты образующимся на них обратным напряжением (плюсом на катоде, минусом на аноде). В 4-вентильном варианте Puppe, в котором одна из их пар подключена к отводам обмотки реактора, излишен при таких же условиях в целом реактрон из-за потери им свойств частотного удвоителя. Все это дополняет вышеуказанные недостатки известных схем.

При отсутствии более близкого решения возможен в качестве прототипа реактронный вентильный конвертер ЭЭ, содержащий реактрон в виде реактора и присоединенных к двум отводам его обмотки двух вентилей, и исходный m _и-фазный "элементарный" вентильный конвертер (ЭВК) с источником конверсируемых ЭДС и конверсирущими эти ЭДС вентилями, объединенные одноименные электроды части из них соединены с одним из выводов обмотки реактора, объединенные свободные электроды вентилей которого образуют один из двух выводов постоянного тока реактронного конвертера.

При этом другая часть объединенных одноименными электродами вентилей элементарного конвертера соединена с тем же указанным выше выводом обмотки реактора, реактронный конвертер содержит другой ЭВК, такой же, как и первый, но формируемое им на его выводах постоянного тока напряжение сдвинуто по фазе относительно напряжения первого ЭВК на половину периода пульсации этого напряжения, одноименные с присоединенными к выводу реактора электродами вентилей первого ЭВК электроды вентилей второго ЭВК соединены с другим выводом обмотки реактора, а другой вывод постоянного тока второго ЭВК соединен с однополярным выводом постоянного тока первого ЭВК, образуя другой вывод постоянного тока реактронного конвертера (см. IEEE Trans. Power Deliv. Vol.6. 1991. No 1, р.231, 232 (submitted Jan.16, 1990; авторы J. Arrillaga, M. Villablanca).

Однако при учете естественной для научных публикаций, но не для изобретений, абстракции, свойственной приведенному в IEEE Trans. Power Deliv. 1991. No 1 блочному (без необходимой конкретизации) изображению, а также учете многочисленных за прошедшие 70 лет фактов иллюстрации и исследований в мире по сути лишь только двух, отражающих эту абстракцию конкретных схем реактронных конвертеров, преемственно обладающих недостатками (а именно: наличие двух ЭВК, сравнительно плохие конструктивно-энергетические (КЭП), массо-габаритные и стоимостные (МГСП), в итоге технико-экономические (ТЭП) показатели, которые изначально свойственны как способу структурирования устройства, так и образующим его элементарным конвертерам), характеризует не только отсутствие необходимого изобретательского уровня в данном решении, но и крайне скудные схемно-функциональные его возможности.

Предлагаемое изобретение решает задачу устранения этих недостатков.

Для этого источник КЭДС выполнен p-полюсным и при топологическом их изображении в фазовой плоскости образует 1-орбитный p-полюсный фазокадр, другая часть вентилей основного вентильного блока соединена с другим выводом обмотки реактора, а вывод ПТ ЭВК образует непосредственно либо через введенный в его разрыв другой реактрон такой же по полярности вывод ПТ реактронного конвертера.

Вместе с тем система КЭДС образует связанный фазокадр (ФК).

Соответствующая такому ФК система КЭДС образует замкнутую или частично замкнутую топологию.

Реактрон введен в разрыв цепи другого вывода ПТ ЭВК, а выводы разрыва цепи предыдущего вывода ПТ ЭВК объединены и образуют вывод ПТ реактронного конвертера.

Система КЭДС образует четнополюсный ФК.

При двух отводах обмотки реактора каждая крайняя и средняя ее части установлены в соотношении 1:cos2θ, где θ=π/П, П - частотная кратность пульсации фазосдвинутых ЭДС на выводах ПТ реактронного конвертера.

При числе отводов обмотки реактора больше двух соотношения ее частей устанавливаются в результате математического или/и компьютерного моделирования либо/и экспериментальных исследований протекающих в конвертере электромагнитных процессов при выборе по крайней мере одного из критериев оптимизации, например, обеспечения наилучшего спектрального состава потребляемого конвертером тока, в частности минимального коэффициента его гармоник, наименьших их амплитуд на соответствующих частотах и т.п.

На фиг.1 представлен общий вид многофазного реактронного конвертера при одновременной конкретизации содержащихся в нем "элементарных" устройств (субблоков), наличии одного ЭВК против двух в известном и изображении p-полюсной системы конверсируемых ЭДС в фазовой плоскости в виде 1-орбитного фазокадра (ФК), как наиболее компактного, наиболее общего и одновременно наглядного их представления;

на фиг.2 - базовая схема двухфазного одномостового реактронного

как простейшая конкретная реализация общего решения, с замкнутой 4-полюсной топологией исходных ортогональных ЭДС (с гальванически связанной их системой), обеспечивающего при указанных далее соотношениях витков средней и крайних частей обмотки реактора, 8-кратную (П=8) частоту пульсации, а также, для удобства пользования совместно со схемой, даны поясняющие принцип его действия кустовая диаграмма (КД) и формы токовых импульсов в элементах при наличии одного реактрона из возможных двух и работе в естественном (неуправляемом) состоянии;

на фиг.3 - то же, на примере 2-фазного реверсного

с той же П=8 и при наличии двух реактронов, введенных в разрывы цепей обеих полярностей ПТ исходного ЭВК;

на фиг.4 - то же (схема, КД, осциллограммы), на примере 3-фазного с 12-кратной частотой пульсации (П=12) мостового

с 6-полюсной замкнутой топологией и с одним Р_-реактроном;

на фиг.5 - 4-х, 6-ти и 8-полюсные фазокадры (ФК) и примеры принадлежащих им конкретных топологий 2-х, 3-х и 4-фазных КЭДС из возможного их числа, теоретически бесконечного.

Реактронный конвертер электроэнергии по фиг.1 содержит реактрон 1 в виде реактора 2 с присоединенным к отводам его обмотки вентильным электронным блоком 3 и исходный "элементарный" вентильный конвертер (ЭВК) 4 в виде многофазного источника (системы) 5 конверсируемых ЭДС (КЭДС) с присоединенным к нему основным вентильным блоком 6, причем одна часть 7 его вентилей соединена с одним выводом 8 обмотки реактора, а объединенные электроды вентилей его вентильного блока 3 образуют вывод 9 постоянного тока (ПТ) конвертера. При этом источник (система) 5 КЭДС выполнен p-полюсным (с возможностью значения р = N⁺ = N+1, где N - натуральное число), и при топологическом их изображении в фазовой плоскости образует 1-орбитный p-полюсный фазокадр 10, другая часть 11 вентилей основного вентильного блока 6 соединена с другим выводом 12 обмотки реактора 2, а вывод 13 ПТ ЭВК образует непосредственно либо через введенный в его разрыв другой реактрон 14 такой же по полярности вывод 15 ПТ реактронного конвертера.

Принцип действия реактронного конвертера иллюстрируется на примерах конкретных базовых его реализаций (БВК), причем для упрощения иллюстраций и в виде исключения из Правил - со своей (относительно фиг.1) нумерацией элементов, начинающейся, как это более удобно, с нумерации вентилей.

Мостовой

по фиг.2 содержит вентили 1-10 (при общем их числе В=10), один исходный

с вентилями 1-4, 6, 7, 9, 10 и с 2-фазной (m _и=2, с фазовым сдвигом на 90 эл. град. или ортогонально) системой гальванически связанных КЭДС, соединенных (при топологическом их изображении в фазовой плоскости) в замкнутый квадрат (как одну из конкретных топологий связанного (знак

в круге на фиг.1) 1-орбитного (o = 1), 4-полюсного (p = 4) фазокадра или o1р4-ФК), а также реактрон Р_ с двумя его вентилями 5, 8, присоединенными к отводам обмотки реактора 11 при топологическом ее изображении.

При этом часть вентилей (2, 7 на фиг.2) из общего их числа, равного 8-ми (В'=8), исходного

соединена с одним, а другая их часть (вентили 4 и 10 на фиг.2) - с другим выводами реактора 11, к отводам которого присоединены его вентили 5, 8, объединенные электроды которых образуют один (+), а объединенные, разноименные предыдущим электроды вентилей 1, 3, 6, 9 исходного

- другой (-) выводы ПТ реактронного

При исключительной простоте, четкой конкретности и визуальной наглядности иллюстраций принцип действия данного мостового конвертера совершенно ясен из приведенных на той же фиг.2 электрической его схемы и соответствующих ей кустовой диаграммы (КД) и ступенчатых форм токовых импульсов в схемных элементах с указанными на осциллограммах точными числовыми значениями этих ступеней.

На схеме, КД и эпюрах токов обозначено и дано далее:

W_c, W₁, W₂, W_c1 - средняя (с), крайние и средняя с крайней части витков обмотки реактора 11 и их чúсла;

b ₁, b ₂ - части секций

, b ортогональных ЭДС при топологическом их изображении, формируемых, например, на вентильных (ВО, вторичных, II) обмотках электромагнитных аппаратов (ЭМА: электрических машин, трансформаторов, пр.);

u _o - напряжение (мгновенные значения) на выводах "+", "-" ПТ;

S _μ, S'_μ - μ-е (∀μ∈[1, П=8]), и μ'-е (∀μ'∈[1, П'=4]) фазосдвинутые (фс) на угол 2θ=π/4 и, соответственно, на 2θ'=π/2 ЭДС или знакопостоянные фс импульсы, формируемые на выводах "+", "-" реактронного конвертера и на электродах вентилей 2, 4, 7, 10 исходного

, соответственно.

На осциллограммах фиг.2 при указании конкретных значений ступеней токовых импульсов даны их формы для следующих элементов:

секций

и

ВО и то же (при изменении масштаба по закону

где

- в секции А 2-фазной сетевой (СО, первичной, I) обмотки (в случае трансформаторной реализации ЭМА) в линии фазы А 2-фазной электро- или энергосети либо/и 2-фазного генератора, на фиг.2 не показанных;

вентилей V_3,4,9,10, V_1,2,6,7 и V_5,8 на соответствующих эпюрах.

Вентили пронумерованы в порядке естественного вступления их в работу при выборе условно 1-го импульса S ₁ в качестве исходного (опорного).

При протекании тока нагрузки в μ-х контурах они сменяются за один период ЭДС в общем случае П раз, в данном - восемь раз при изменении состава элементов и мгновенных значений токов (их ступеней). Конкретные для них числа при формировании всех μ-х импульсов S _μ, в т.ч. обозначенные как W₁, W_c1, W_c/2, а также cosφ=1 даны для удобства и наглядности непосредственно на эпюрах.

При этом W₁=W₂=√2^-/√2=0,293, W_c=√2W₁=√2^-=0,414, W_c1=W₁+W_c=1/√2=0,707, где для любых значений (•)⁺=(•)+1, (•)^-=(•)-1.

Суммарное число

витков ВО или суммарная амплитуда формируемых на них КЭДС сравнительно небольшие:

.

Базовые значения коэффициентов превышения мощности (ВО, СО, трансформатора в целом, а также 2-фазной сети и генератора)

- все одинаковые и, более того, предельно возможные при данном значении П (иначе называемые как minimum-minimorum или MIN-значения), а все MIN-К_пр(•)=100(1/U_o=θ/sinθ)^-, %, θ=π/П, ∀П>1. Выгоды при этом очевидны.

MIN-значения 1,152 и 0,2862% принципиально не достигаются в известных реактронных аналогах

для которых обеспечиваемые ими энергетические показатели хуже относительно возможных по К_пр в У_пр=30/1,152=26,1 и 7,488/0,2862=26,2 раза, а по К_прII в У_прII=52,33/1,152=45,43 и 14,7/0,286=51,4 раза, соответственно. Недостатки при этом тоже явны.

В целом схожи электромагнитные процессы (ЭМП) и, следовательно, принцип действия, КД, ступенчатые импульсы токов, пр. и в других реализациях реактронных конвертеров данного семейства по фиг.1 при наличии в них одного Р_-реактрона.

Возможное в таких базовых схемах включение Р¹_-реактрона в разрыв другого вывода ПТ или/и введение еще одного (второго Р²_-) реактрона с реактором р₂ иллюстрируется на фиг.3 на примере реверсного

с той же замкнутой (гальванически связанной) системой ортогональных ЭДС при одновременном сохранении возможности простоты сравнения.

Принцип его действия подобен описанным выше и тоже совершенно ясен из приведенных на фиг.3 аналогично конкретных и наглядных КД и эпюр ступенчатых токов при обеспечении той же 8-кратной частоты пульсации в том же режиме естественной (а не принудительно управляемой, как в известных) его работы при одновременной экономии еще двух вентилей из предыдущих суммарных 10-ти для мостовых схем (В=8<10), но вместе с тем с лучшими (примерно в 2 раза) энергетическими показателями относительно 4-лучевого m4₊P_-БВК: К_пр=12,1<23,87% и

при тех же базовых числах В=П=8, Ч₂=4 и

При наличии 3-фазного (m _и=3) источника КЭДС базовая электрическая схема реактронного

с гальванически связанной их системой, соединенной в правильный замкнутый по топологии 6-угольник (при топологической принадлежности к 1-орбитному 6-полюсному или o1p6-ФК), а также базовые формы токов, базовые значения КЭП даны на фиг.4 при той же полной ясности принципа его действия благодаря наглядно представленной идентичности и преемственности с предыдущими иллюстрациями, уже освоенными выше.

Из сравнения профессионально полученных фундаментальных результатов следует, что данный реактронный

относительно известных схем

с двумя ЭВК выгоднее (экономичнее) по КЭП в несколько раз. Конкретно: по

причем выгоды относительно

обеспечены при том же значении П=12, а в случае

- при том же 12-вентильном Л6-мосте, что, как и в предыдущих и во многих других конкретных реализациях данного на фиг.1 общего решения (в частности, с топологиями КЭДС, для примера приведенными на фиг.5 из теоретически бесконечного их числа), также конкретно подтверждает обеспечиваемые изобретением эффекты. Они еще более существенны относительно ″обычных″ (не реактронных) конвертеров.

Этим не ограничиваются возможности и технико-экономические его достоинства. Любая из приведенных и возможных реализаций работоспособна также в управляемом режиме, в качестве регуляторов (и/или стабилизаторов) постоянного либо переменного напряжения, инвертеров, преобразователей частоты, других устройств, в том числе при четном (при симметрично расположенных относительно средней точки отводов обмотки реакторов), так и нечетном (при подключении одного из вентилей к этой средней точке) числе В_р вентилей реактрона при соответствующих соотношениях частей обмотки реактора и алгоритмах управления (в т.ч. микропроцессорного) как всеми вентилями (реактрона и исходного ЭВК), так и их частью, причем с возможностью применения при любых значениях токов, напряжений, мощностей потребителей (нагрузки), любых источниках ЭДС, энерго-, электросистем, сетей, генераторов, любой соответствующей элементной базе, при любом оснащении производств и в любых промышленных отраслях и странах.

Таким образом, полной совокупностью всех существенных признаков данного изобретения, отраженных в его формуле, полностью решена поставленная задача - обеспечено существенное расширение схемно-функциональных возможностей, упрощение, улучшение конкретных конструктивно-энергетических (КЭП), массогабаритных и стоимостных (МГСП), в итоге технико-экономических (ТЭП) показателей.

Claims (8)

1. Реактронный конвертер электроэнергии, содержащий реактрон в виде реактора с присоединенным к отводам его обмотки вентильным электронным блоком и исходный "элементарный" вентильный конвертер (ЭВК) в виде многофазного источника (системы) конверсируемых ЭДС (КЭДС) с присоединенным к нему основным вентильным блоком, причем одна часть его вентилей соединена с одним выводом обмотки реактора, объединенные электроды вентилей вентильного блока которого образуют один вывод постоянного тока (ПТ), отличающийся тем, что источник (система) КЭДС выполнен p-полюсным и при топологическом их изображении в фазовой плоскости образует 1-орбитный p-полюсный фазокадр, другая часть вентилей основного вентильного блока соединена с другим выводом обмотки реактора, а вывод ПТ ЭВК образует непосредственно либо через введенный в его разрыв другой реактрон такой же по полярности вывод ПТ реактронного конвертера.

2. Конвертер по п.1, отличающийся тем, что система КЭДС образует связанный фазокадр (ФК).

3. Конвертер по п.1 или 2, отличающийся тем, что система КЭДС, соответствующая связанному ФК, образует замкнутую или частично замкнутую топологию.

4. Конвертер по п.1, отличающийся тем, что система КЭДС образует четнополюсный ФК.

5. Конвертер по п.1 или 2, отличающийся тем, что реактрон введен в разрыв цепи другого вывода ПТ ЭВК, а выводы разрыва цепи предыдущего вывода ПТ ЭВК объединены и образуют вывод ПТ реактронного конвертера.

6. Конвертер по п.1, отличающийся тем, что вентили вентильных блоков выполнены управляемыми.

7. Конвертер по п.1, отличающийся тем, что при двух отводах обмотки реактора каждая крайняя и средняя ее части установлены в соотношении 1:2 cos 2θ, где θ=π/П, П - частотная кратность пульсации фазосдвинутых ЭДС на выводах ПТ реактронного конвертера.

8. Конвертер по п.1, отличающийся тем, что при числе отводов обмотки реактора больше двух соотношения ее частей устанавливаются в результате математического или/и компьютерного моделирования либо/и экспериментальных исследований протекающих в конвертере электромагнитных процессов при выборе по крайней мере одного из критериев оптимизации, например, обеспечения наилучшего спектрального состава потребляемого конвертером тока, в частности минимального коэффициента его гармоник наименьших их амплитуд на соответствующих частотах и т.п.

Images