ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ Российский патент 1995 года по МПК H02M5/45 

Изобретение относится к электротехнике.

Известны статические преобразователи частоты с промежуточным звеном постоянного тока [1]
Прототипом изобретения является преобразователь частоты с блоком выпрямления и управляемыми вентилями [2]
Недостатками аналогов и прототипа являются высокая сложность и стоимость и недостаточно широкий диапазон рабочих частот.

Целью изобретения является упрощение и удешевление преобразователя и расширение диапазона рабочих частот.

Цель достигается тем, что в преобразователе частоты, содержащем подключенный к трехфазной питающей сети блок выпрямления, соединенный через первую группу управляемых вентилей с цепью нагрузки, каждая фаза которой состоит из двух включенных по току встречно частей обмотки, причем первые части обмоток всех фаз своими концами соединены с одними одноименными электродами первых вентилей второй группы управляемых вентилей, другие одноименные электроды которых объединены и подключены к блоку выпрямления, блок выпрямления выполнен из трех фазных и трех линейных однофазных выпрямителей, одни одноименные полюсы которых объединены и подключены к упомянутой второй группе вентилей, а другие полюсы подключены каждый к своему управляемому вентилю первой группы, причем свободные электроды вентилей объединены и соединены с общими точками частей обмоток всех фаз, а вторые части обмоток соединены аналогично первым частям с вторыми вентилями упомянутой второй группы управляемых вентилей.

На чертеже приведена схема подключения обмоток статора двухфазного двигателя преобразователя частоты.

Устройство осуществляется следующим образом.

Однофазные мостовые выпрямители на диодах 1 подключены к фазным выходам питающей сети. Выходы этих выпрямителей через тиристоры 2 подключены к общей положительной шине. Мостовые выпрямители на диодах 3 подключены к линейным выходам питающей сети, а их выходы через тиристоры 4 также подключены к общей положительной шине. К ней подключены общие точки полуобмоток 5 и 6, составляющих фазы АХ и ВY статора двигателя. Противоположные концы полуобмоток через тиристоры 7 соединены в общую отрицательную шину, подключенную к отрицательным полюсам мостовых выпрямителей. Сердечником электромагнитной нагрузки является ротор 8 двигателя. Тиристоры 2 и 4 составляют первую группу управляемых вентилей, а тиристоры 7 вторую группу. В качестве нагрузки может быть и трансформатор.

Работает устройство следующим образом.

Выпрямленное диодами 1 фазное напряжение сети и выпрямленное диодами 3 линейное напряжение через тиристоры 2 и 4 с общей положительной шины поступает на общие точки полуобмоток 5 и 6 фаз статора. Время прохождения тока через обмотку фазы и направление тока определяются порядком включения тиристоров 7. Возможность задержки моментов открывания тиристоров 4 позволяет уравнять действующие значения линейных и фазных напряжений на выходах выпрямителей. Детальный выбор фазы питающего напряжения осуществляется с помощью тиристоров 2 и 4, что позволяет производить многоступенчатое преобразование частоты и уровня питающего напряжения. Возможность инвертирования тока в фазе статора позволяет осуществлять не только уменьшение, но и увеличение частоты по отношению к питающей. Положительная шина, объединяющая тиристоры 2, может быть отделена от положительной шины с тиристорами 4. Тогда число ступеней выбора значений частоты сократится, но упростится схема управления вентилями. Разделенной может быть и отрицательная шина с тиристорами 7.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в возможности простыми средствами и с малыми потерями формировать автономные электрические цепи повышенной и пониженной частоты различного напряжения и с различным числом фаз, а также упростить и повысить эффективность работы и расширить диапазон скоростей асинхронных двигателей и муфт скольжения.

Использование: в электротехнике, в частности на электрических сетях и в двигателе переменного тока. Сущность изобретения: устройство содержит фазные и линейные мостовые выпрямители, которые через тиристоры подключены к полуобмоткам, составляющим фазы ротора двигателя. Противоположные концы обмоток через тиристоры соединены со свободными выводами выпрямителей. 1 ил.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий подключенный к трехфазной питающей сети блок выпрямления, соединенный через первую группу управляемых вентилей с цепью нагрузки, каждая фаза которой состоит из двух включенных по току встречно частей обмотки, причем первые части обмоток всех фаз своими концами соединены с одними одноименными электродами первых вентилей второй группы управляемых вентилей, другие одноименные электроды которых объединены и подключены к блоку выпрямления, отличающийся тем, что блок выпрямления выполнен из трех фазных и трех линейных однофазных выпрямителей, одни одноименные полюса которых объединены и подключены к упомянутой второй группе вентилей, а другие полюса подключены каждый к своему управляемому вентилю первой группы, причем свободные электроды вентилей объединены и соединены с общими точками частей обмоток всех фаз, а вторые части обмоток соединены аналогично первым частям с вторыми вентилями второй группы управляемых вентилей.