Преобразователь частоты со звеном постоянного тока Советский патент 1992 года по МПК H02M5/45 

& АЈй 3 72 5Ј//

1

О 72 5Ј//

Ов (Л

С

Использование, в качестве источника питания двух нагрузок переменным напряжением с регулируемой частотой и амплитудой Сущность изобретения1 устр-во содержит два мостовых выпрямителя 1, 2 выводы переменного тока которых соединены с конденсаторами 3 4 а выводы постоянного тока соединены с нагрузками 14, 15 Тиристоры 7 8 и диоды 11 12 подключены к соответствующим входным выводам переменного тока Устр-во позволяет регулировать частоту и амплитуду напряжений на нагрузках 1 ил

Ј

-си

WJL&

-чн

2з%

Fi

ю

Ј

СП 00 00

о

СА

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть применено в качестве источника питания двух нагрузок переменным напряжением с регулируемой частотой и амплитудой.

Известен преобразователь частоты с промежуточным звеном постоянного тока, содержащий выпрямители, выводами переменного тока связанные с входными выводами преобразователя для подключения их к сети переменного тока, а также многомостовой резонансный инвертор, выполненный в виде реактора и инверторных мостов, причем одни одноименные по полярности выводы постоянного тока каждого из выпрями гелей совместно с соответствующими од- ноименными по полярности выводами постоянного тока инверторных мостов образуют выходные выводы преобразователя для подключения нагрузки, а другие выводы постоянного тока выпрямителей связаны с точкой объединения других выводов постоянного тока инвертирующих мостов через реактор.

Недостатком указанного преобразователя частоты является сложность, обусловленная наличием нескольких входных дросселей и многомостового резонансного инвертора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь частоты с звеном постоянного тока, содержащий основные мостовые выпрямитель и инвертор, вспомогательные мостовые выпрямитель и инвертор, трансформатор с основной и вспомогательной вторичной обмотками, разделительные конденсаторы, причем входные выводы выпрямителей соединены с соответствующими выводами вторичных обмоток трансформатора, а выходные выводы инверторов через разделительные конденсаторы подключены к выходным выводам преобразователя.

Недостатком указанного устройства является сложность, обусловленная наличием двух мостовых инверторов и трансформатора с двумя вторичными обмотками, а также одноканальность преобразователя частоты, т.е. невозможность автономного питания двух нагрузок, что сужает его функциональные возможности.

Цель изобретения - упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей.

На чертеже представлена схема предлагаемого преобразователя частоты.

Преобразователь частоты со звеном постоянного тока содержит два мостовых выпрямителя 1 и 2, четыре конденсатора 3, 4,

5 и 6, четыре тиристора 7, 8, 9 и 10, два диода 11 и 12, систему управления 13, выходные выводы которой соединены с управляющими электродами тиристоров 7, 8, 9 и 10, а

тиристоры 7 и 8 подключены катодом и анодом к первому выводу сети переменного напряжения, к второму выводу которой подсоединены анодом и катодом диоды 11 и 12, причем к катоду тиристора 7 и аноду тири0 стора 8 подключены входные выводы мостового выпрямителя 1 и первые обкладки конденсаторов 3 и 4, вторые обкладки которых и входные выводы мостового выпрямителя 2 подсоединены соответственно к

5 аноду и катоду диодов 12 и 11, а выходные выводы мостовых выпрямителей 1 и 2 шунтированы тиристорами 9 и 10. При этом выводы катодных групп выпрямителей 1 и 2, между которыми включен конденсатор 5,

0 образуют первую пару выходных выводов преобразователя (к ним подключается нагрузка 14), вторая пара которых образована выводами анодных групп выпрямителей 1 и 2 (к ним подключена нагрузка 15), между

5 которыми включен конденсатор 6.

Устройство работает следующим образом.

Система управления 13 состоит из двух каналов: системы импульсно-фазового уп0 равления тиристорами 7, 8 и управляемого генератора частоты с выходным каскадом для управления тиристорами 9, 10. и обеспечивает регулирование амплитуды и частоты напряжения на нагрузках 14, 15.

5 Регулирование амплитуды напряжения осуществляется за счет изменения угла регулирования тиристоров 7 и 8, который задается сигналом задания U31, а регулирование частоты напряжения осуществляется за счет

0 изменения частоты периодических сигналов управляемого генератора, которая задается сигналом U32.

В исходном состоянии U31 и U32 равны нулю, тиристоры 7, 8,9 и 10закрыты, нагруз5 ки 14 и 15 обесточены. При подаче устанавливается угол регулирования тиристоров 7 и 8, соответствующий U31. тиристоры открываются и обеспечивается заряд конденсаторов 3 и 4 от сети переменного

0 напряжения через тиристоры 7, 8 и диоды 11,12с полярностью, указанной на фиг.1,до соответствующего U3i напряжения. При подаче на систему управления 13 с ее соответствующих выходов на тиристоры 9 и

5 10 обеспечивается подача поочередно управляющих импульсов. Управляющий импульс, поступающий на тиристор 9. открывает его и в нагрузке 15 протекает ток по цепи: + обкладка конденсатора 3, вен- тиль выпрямителя 1, тиристор 9, нагрузка

При подаче управляющего импульса на тиристор 10 происходит его открытие и закрытие тиристора 9, ибо к последнему приложена в обратном направлении сумма напряжений конденсаторов 5 и 6. Закрытие тиристора 9 и открытие тиристора 10 приводят к изменению тока в нагрузках 14 и 15, так как ток в нагрузке 14 будет протекать по цепи: + обкладка конденсатора 3, вентиль выпрямителя 1, нагрузка 14, тиристор 10, вентиль выпрямителя 2,- обкладка конденсатора 3, а в нагрузке 15 - по цепи: + обкладка конденсатора 4, вентиль выпрямителя 2, тиристор 10, нагрузка 15, вентиль выпрямителя 1, - обкладка конденсатора 4. Одновременно будет происходить перезарядка конденсаторов 5 и 6, на которых при этом имеет место полярность, указанная на фиг.1 в скобках. В дальнейшем все процессы повторяются. Изменяя U31 и U32, можно изменять амплитуду и частоту напряжений на нагрузках.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет регулировать как частоту, так и амплитуду напряжений на нагрузках. При этом преобразователь проще в своем построении. Кроме того, преобразователь частоты является двухканальным, что существенно расширяет его функциональные возможности.

Формула изобретения

Преобразователь частоты со звеном постоянного тока, содержащий четыре тиристора, анод первого и катод второго из которых подключены к первым обкладкам соответственно первого и второго конденсаторов, два мостовых выпрямителя, катодная группа диодов первого из которых

соединена с анодом третьего тиристора, а анодная группа диодов второго - с катодом четвертого тиристора, третий и четвертый конденсаторы, соединенные с соответствующими выходными выводами, а также два

согласно-последовательно соединенных вентиля, отличающийся тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей, в качестве вентилей использованы диоды, точка соединения которых подключена к одному входному выводу переменного тока, свободный анод одного диода подключен к второй обкладке второго конденсатора и одному выводу переменного тока второго выпрямителя, а свободный катод второго диода соединен с второй обкладкой первого конденсатора и другим выводом переменного тока второго выпрямителя, шунтированного четвертым тиристором, свободные катод и анод первого и второго тиристоров соединены с другим входным выводом переменного тока, а их другие анод и катод - с выводами переменного тока первого выпрямителя, шунтированного третьим тиристором, причем

катодные группы выпрямителей образуют первую пару выходных выводов, шунтированную третьим конденсатором, а их анодные группы - вторую пару выходных выводов, шунтированную четвертым конденсатором.