ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ.. "^^сд-,,зf'--^/JOT.-j.^ Советский патент 1969 года по МПК H02M5/16 

Известны преобразователей частоты с непосредственной связью, состоящие из трех групп модуляторов и трехфазных трансформаторов, выходная цепь которых соединена звездой. Каждый луч звезды образован последовательным соедипением разноименных фаз втооичных обмоток разных групп трансформаторов.

Одиако в преобразователях частоты такого типа применяют модуляторы, имеющие низкие энергетические показатели, большая типовая мощность которых обеспечивается за счет ириложения к ним удвоенного напряжения питающей сети.

Описываемый .преобразователь частоты с непосредствениой связью отличается от известных тем, что каждая -из указанных групп выполнена в виде двух трехфазных модуляторов и двух трехфазных трансформаторов. При этом на одноименных кернах разных трансформаторов расположены первичные обмотки, включенные последовательно, вторичные обмотки, включенные встречно, а дополнительные обмотки, включенные встречно, расположенные по две на соответствующих кернах и соединенные понарно в две последовательно соединенные секции, одни из зажимов которых подключены к общим точкам соединения первичных обмоток, а другие (средние и крайние) зажимы этих секций

подключены на входы трехфазных модуляторов.

Такая схема устройства позволяет улучшить энергетические показатели преобразователя частоты за счет снижения обратного напряжения на калчдом модуляторе в два раза.

Па фиг. 1 представлена блок-схема непосредственного преобразователя частоты; на фиг. 2 - принциппальная схема одной группы

преобразователя.

Преобразователь включает шесть трехфазных трансформаторов /-6 и шесть трехфазных модуляторов 7-12, разделенных на тр группы, каждая из которых состоит из двух

трансформаторов и двух модуляторов. Трансформаторы имеют соответственно первичные 13 и 14, вторичные 15 и 16 обмотки и две секции дополнительных обмоток 17, 18 и 19 и 20. Каждый из трехфазнь1х модуляторов рассматривается как трехфазный ключ переменного тока, обладающий двумя состояниями - замкнутым или разомкнутым.

Рассмотрил следующне три случая включения трехфазных трансформаторов, входящнх

в одну из трех групп, например, образованную трансформаторами / и 2 и модуляторами (ключами) 7 и 8.

пары трансформаторов оказываются соединенными треугольником, каждая из сторон которого образуется последовательным соединением соответствующих фаз одинаковых (т. е. с равными числами витков) первичных обмоток трансформаторов. Каждая из фаз соединения вторичных обмоток трансформаторов отдельной двухтрансформаторной группы, имеющих также равные числа витков, образуется таким их последовательным соединением, при котором общей точке их соединения соответствуют одноименные зажимы этих обмоток. Поэтому напряжение на каждой из фаз вторичной цепи этой группы, определяемое суммой одинаковых по .величине и взаимно сдвинутых по фазе на 180° напряжений на обмотках 15 и 16, оказывается равным нулю.

Дополнительные обмотки 17, 18 или 19, 20 образуют аналогичное соединение.

Число витков обмоток 17, 18 и 19, 20, образующих вместе одну из двух секций дополнительной цепи, в три раза меньше, чем число витков первичной обмотки трансформатора. Один конец (например, зажим 21) (фазы дополнительной цепи присоединяется к общей точке {22, 23) соединения соответствующих первичных обмоток 13, 14.

В этом случае напряжение на зажимах каждой фазы любой секции дополнительной цепи равно нулю, а потенциалы на концах каждой из фаз любой секции этой дополнительной цепи совпадают с потенциалами общих точек (например, 22, 23) последовательного соединения соответствующих первичных обмоток трансформаторов. Поскольку зажимы 24-26 и 27-29, сооТ(Ветственно двух секций дополнительной цепи, присоединяются к трем входам двух ключей - модуляторов, то при разомкнутом положении этих ключей напряжение между соседними полюсами этих трехфазных ключей оказывается равным половине линейного напряжения трехфазной питающей сети. В замкнутом СОСТОЯНИИ находится трехфазный ключ (модулятор) 7, присоединенный к зажи.мам 24-26 одной из двух секций дополнительной обмотки. Этот режим работы двухтрансформаторного блока соответствует замкнутому полол :ению трехфазного ключа 7, замыкающего пакоротко зажимы 24-26 дополнительной цепи, каждая фаза которой в данном случае образуется последовательным соединением одноименными зажима.ми таких ее обмоток (например, 17 и 18), которые относятся только к одной секции и расположены на тех же стерл-снях двух различных трансформаторов, что и соответствующие первичные обмотки, напряжения на которых при этом равны линейным напряжениям питающей сети и сдвинуты по фазе на 120°. В рассматриваемом случае потенциалы на зажимах 24- 26, замкнутых накоротко модулятором, будут одинаковыми, а потенциалы тех зажимов -дополнительной цеои (например, 21), которые соединены с первичными обмотками, будут практически совпадать с потенциалами других зажимов (например, 30 и 5/) первичных обмоток, присоединенных к питающей трехфазной сети. В этом случае разность потенциалов между зажимами 27-29 второй секции дополнительной цепи, присоединенными к разомкнутому модулятору - ключу, будет равна линейному напряжению питающей трехфазной сети. В замкнутом состоянии находится трехфазный ключ-модулятор 8, присоединенный к зажимам 27-29 дополнительной обмотки, состоящей из двух последовательно включенных секций 17, 18 и 19, 20, а ранее замкнутый ключ разомкнут. Если в предлагаемом преобразователе окажется замкнутым

ключ-модулятор 8, на вход которого подключены зажимы 27-29, а ранее замкнутый модулятор 7 разомкнуть, то дополнительная цепь каждой фазы образуется последовательным соединениел двух секций (например, 17, 19 и

18, 20). При этом напряжение на :входе разомкнутого ключа-модулятора 7 не превыщает напряжения питающей сети, а напряжение на зажимах носледовательного соединения обмоток 15 и 16 изменит свою фазу на 180° по

сравнению со случаел, когда был замкнут модулятор 7. Таким образом, данная схема обеспечивает по сравнению с известным преобразователем относительное уменьшение (в два раза) напряжения па разомкнутом модуляторе-ключе. Следствием этого является возможность улучщить в два раза использование полупроводниковых или иных (например, магнитных усилителей, если они входят в состав модуляторов) элементов статического преобразователя частоты. Относительное уменьщение (в два раза) обратных напряжений на полупроводниковых элементов может означать либо соответствующее уменьщение их типовой мощности, либо повыщение надежности всего

нреобразователя.

Предмет изобретения

Преобразователь частоты с непосредственной связью на основе использования трех групп модуляторов и трехфазных трансформаторов, выходная цепь которых соединена звездой, каждый из лучей которой состоит из последовательно соединенных разноименных

фаз вторичных обмоток, относящихся к разным группам трансформаторов, отличающийся тем, что, с целью улучщения энергетических показателей преобразователя, каждая из указанных групп выполнена в виде двух трехфазных модуляторов и двух трехфазных трансформаторов, на одноименных кернах которых расположены первичная, вторичная и две дополнительных обмотки, причем первичные обмотки соединены между собой последовательно, вторичные - встречно, а дополнительные - попарно в две последовательно соединенные секции, одни из крайних зажимов которых подключены к общим точкам соединения первичных обмоток, а два других -

Ш

:5$

(14епь нагру ки)

fu&.2