РАСЩЕПИТЕЛЬ ФАЗ Советский патент 1970 года по МПК H02M5/14 

Известен расщепитель фаз, питающий трехфазную нагрузку, фаза которой подсоединена к одному из вводов однофазной сети, содержащий дроссель, полупроводниковые ключи и конденсатор.

Однако указанный расщепитель не позволяет получить хорошей формы кривой выходного напряжения.

В предлагаемом расщепителе с -целью улучшения формы кривой выходного напряжения Дроссель, шунтированный конденсатором, -подключен к остальным фазам трехфазной нагрузки, а его средняя точка подключена к друго1му из вводов однофазной сети, к которой через часть витков дросселя подсоедийены полупроводниковые ключи, соединенные в трехфазную звезду.

На фиг. 1 Дана принципиальная схема расщепителя фаз; на фиг. 2 представлены эпюры напряжений.

Расщепитель фаз, питающий трехфазную нагрузку / с фазами г, s, t, фаза t которой подсоединена к вводу 2 однофазной сети с вводами 2, 3, содержит дро-ссель 4 с выводами (точками) 5-9, полупроводниковые ключи 10-12 и конденсатор 13.

Причем дроссель 4, шунтированный конденсатором 13, подключен к фазам г и s нагрузки .1, а его средняя точка 7 подключена к вводу 3 однофазной сети, к которой через

витки дросселя 4 подсоединены полупроводниковые ключи 10-12, соединенные в трехфазную звезду. Дроссель 4 имеет промежуточные -выводы

6-8. Точки 6 м 8 имеют равную по величине разность потенциалов относительно средней точки 7.

Средняя точка 7 дросселя 4 присоединена к вводу 3 питающей однофазной сети, точками 6 i 8 дроссель 4 может поочередно по,,члючаться к -другому -вводу 2 -питающей однофаз-ной сети с помощью полупроводниковых -ключей 10-12. Следствием этого будет скачкообразное изменение на 180° фазы напряжения

на дросселе 4.

Если коммутацию полупроводниковых ключей 10-12 осуществлять в соответствии с эпюрой, изображенной на фиг. 2, б, так, чтобы положительные прямоугольники соответствовали включенному состоянию ключа 10, а отрицательные состоянию ключа 11, то мгновенные значения э.д.с. в одной из секций дросселя будут описываться кривой, изображенной на фиг. 2, д. Из несинусоидальной кривой, изображенной на фиг. 2, д, следует, что ее основная гармоника представляет собой косинусоиду. Поскольку зависимость от времени э.д.с. на выводах 5, 9 дросселя 4 будет определяться кривой, аналогичной кривой, изображенной ное напряжение U на зажимах двух фаз г и S нагрузки /, соединенной звездой,- будет сдвинуто во времени на четвертую часть периода но отношению к э.дс. / третьей фазы t. Выбором соответствующего соотношения чисел витко:в секп;ий, расположенных между выводами 8 и 9 (или 5 и 5), 7 и 9 (или 5 и 7), можно добиться симметрии системы фазных напряжений (для основной гармоники) трехфазной нагрузки 1. Выбирая число витков донолнительных одинаковых секций, расположенных между выводами 8, 9, а также 5 и 6, таким образом, чтобы при нагрузке амплитуда основной тармоники напряжения между выводами 5 и Р бы- 15 ла вбольше соответствующей амплитуды напряжения питающей сети, получаем на выходе устройства трехфазную симметричную систему напряжений. Если э.д.с. на выводах 5 и Р используемого дросселя 4 имеет форму, аналогичную форме, изображенной на фиг. 2, д, т. е., если отрезки времени, соответствующие включенному состоянию полупроводниковых ключей 10-12,25 чередуются с отрезками времени, когда дрос-, сель 4 оказывается отключенным от питающей сети, то это приводит к относительному увеличению эквивалентной индуктивности цепи: «преобразователь - нагрузка, так как в30 промежутке времени отключенного состояния дросселя 4 он может рассматриваться как сглаживающий дроссель. Следствием этого 5 10 2Q является суш,ествениое улучшение формы кривой выходного напряжения по мере увеличения нагрузки 1, ибо относительное увеличение индуктивности в промежутке времени, соответствуюшее разомкнутому состоянию полупроводниковых ключей 10-12, приводит к подавлению высших (начиная с пятой) гармонических в кривой тока нагрузки. Наличие конденсатора 13. включенного параллельно выводам 5 и 9, нозволяет улучшить форму кривой выходного напряжения даже в режиме холостого хода устройства, а избежать коммутационных перенапряжений на полупроводниковых ключах 10, 11, ибо наиряЛхения на этих ключах совпадают с соответствующими напряжениями на секциях дросселя 4, которые ограничиваются параллельно включенным шунтирующим конденсатором 13. Предмет изобретения Расщепитель фаз, питающий трехфазнук. нагрузку, фаза которой подсоединена к одному из вводов однофазной сети, содержащий дроссель, полупроводниковые ключи и конденсатор, отличающийся тем, что, с целью улучшения формы кривой выходного напряжения, дроссель, шунтированный конденсатором, подключей к остальным фазам трехфазной нагрузки, а его средняя точка подключена к другому из вводов однофазной сети, к которой через часть витков дросселя подсоединены полупроводниковые ключи, соединенные в трехфазную звезду.

J2

-4- .4-И--У/ wt

(-3

ио„

..