ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ Советский патент 1968 года по МПК H02M5/27 

Известен преобразователь частоты, содержащий узел коммутации € конденсатором, одна обкладка которого подключена через соедийенные встречно-параллельно тиристоры к фазам нагрузки.

Предлагаемый преобразователь отличается от-известных тем, что, с целью уменьшения габаритов и тювышения к. п. д., другая обкладка конденсатора подключена к фазам нагрузк;: через выпрямительные мосты, к выходам которых подсоединены дополнительные тиристоры.

На чертеже изображена принципиальная схема преобразОВателя частоты.

Каждый из блоков преобразования 1, 2, 3, 4 описываемого преобразователя содержит узел коммутации 5 с конденсатором 6, встречно-параллельно включенными тиристорами 7 и выпрямительными мостами .на диодах 8, выходы которых замкнуты на дополнительные тиристоры 9.

Преобразователь предназначен для четырехосного локомотива однофазного тока про мышленной частоты с понижающим трансформатором 10, трехфазными асинхроиными тяговыми двигателями II, 12, 13 ,и 14 и статическими блоками преобразователя частоты /, 2, 3, 4.

двигателей). Благодаря этому каждому положению контроллера соответствует определенная тяговая (или тормозная) характеристика локомотива, что позволяет устанавливать необходимый режим работы лри помощи контроллера.

Формируемые в блоке 15 синхронизирующие импульсы распределяются между блоками управления 17, 18, 19, 20 поочередно, чем достигается поочередная ком.мутация тока у блоков преобразования /-4. Таким образо м, все двигатели 11-14 работают при одной и той же частоте тока и как бы связаны «электрическим валом, что существенно улучшает тяговые свойства локомотива. С повышением частоты тока возрастает напряжение на двигателях //-14, что обеспечено связью блока 15 с блоком регулирования напряжения 21; при этом повышение частоты синхронизирующих

импульсов, формируемых в блоке 15, вызывает уменьшение угла запаздывания отпирающих импульсов, формируемых в блоке 21.

Благодаря поочередной коммутации резкие спады тока в начале каждого периода коммутации у блоков преобразования 1-4 не совпадают во времени; убывание тока у одного из преобразователей сопровождается увеличением тока у остальных преобразователей; общий TOiK, проходящий TIO обмоткам 22, 23 сглажиВ данной схеме каждый блок преобразования /-4 имеет только один конденсатор.6. Конденсаторы перезаряжаются ноочередно, в промежутке времени между перезарядами каждый конденсато-р 6 работает в качестве сглаживающего, совместно с остальными.

Ввиду кратковременности конденсаторной коммутации можно пренебречь джоулевыми потерями за время этой коммутации, что появоляет 1воспользоваться следующим простым соотношением для определения емкости конденсатора 6 преобразователя в данной схеме:

1

С

LC

где L - индуктивность рассеяния цепи двигателей 11-14, .приведенная к обмотке статора;

LP - индуктивность сглаживающего реактора вместе с индуктивностью рассеяния тягового трансформатора, приведенной к его вторичной обмотке;

п - число блоков преобразования; гр - максимальная величина реактивного тока блоков преобразования; 8 - максимальная величина э. д. с. саМоиндукции цепи двигателей 11- 14.

Общая емкость всех конденсаторов 6 очевидно составит С„.

Если бы все двигатели 11-14 питались от общего преобразователя частоты .или же п.ри одновременной коммутации у всех преобразователеи, то суммарная емкость конденсаторов составила бы

«2/

L ic

1 +

Т. е. в п2 больше, чем при поочередной коммутации. Обычно п 22 4, что позволяет при поочередной коммутации у преобразователей без высокочастотного звена снизить емкость сглаж.ивающих конденсаторов практически до такой же величины, как и у преобразователя с высокочастотным звеном.

Очевидно, что .подобным образом можно осуществлять управление асинхронными тяговыми двигателями //-14 на электроподвижном составе постоянного тока, применяя прямое преобразование .постоянного тока в трехфазный при импульсном регулировании напряжения на двигателях.

Предмет изобретения

Преобразователь частоты, содержащий узел коммутации с конденсатором, одна из„обкладок которого подключена через соединенные встречно-параллельно тиристоры к фазам нагрузки, отличающийся тем, что, с целью уменьщения габаритов и повышения к. п. д., другая обкладка конденсатора подключена к фазам нагрузки через выпрямительные мосты, к выходам которых подсоединены дополнительные

тиристоры.