ВСЕСОЮЗНАЯ ПДГРЛГНО-ШИНЧЕШБИБЛИОТЕКА Советский патент 1971 года по МПК H02M5/22 

Известны преобразователи частоты с непосредственной связью, содержащие ключи с двухсторонней проводимостью, каждый из которых выполнен в виде силового тиристора, включенного в диагональ выпрямительного моста, коммутирующие конденсаторы и вспомогательные тиристоры.

Описываемый преобразователь отличается тем, что для упрощения и уменьшения его габаритов, в каждый силовой ключ введены разделительные диоды, аноды которых подсоединены к анодам силовых тиристоров, а катоды - к катодам тех же тиристоров. Катоды разделительных диодов подключены к одной обкладке коммутирующего конденсатора, а аноды разделительных диодов через вспомогательные тиристоры подключены к другой обкладке того же конденсатора. Это позволяет упростить преобразователь и уменьщить его габариты.

На фиг. 1, 2 представлены схемы предлагаемого преобразователя частоты с одним и тремя узлами запирания соответственно; на фиг. 3 - временные диаграммы, иллюстрирующие формирование фазного выходного напряжения и работу узла запирания для схемы преобразователя, показанного на фиг. 2.

сторонней проводимостью, выполненных с помощью выпрямительных мостов /-9 и управляемых тиристорами 0-18 на стороне постоянного тока. Каждую фазу нагрузки с помощью трех ключей подсоединяют периодически к фазам сети с прямой последовательностью их чередования так, чтобы в каждый момент из девяти ключей преобразователя всегда были замкнуты три.

0 Тиристоры преобразователя, отпираемые и запираемые одновременно, объединяют в три группы, благодаря чему запирание каждой группы из трех тиристоров обеспечивают с помощью одного из трех устройств запирания, общего для тиристоров 10, 11, 12, например, катоды которых подсоединяют параллельно через разделительные диоды 19, 20, 21 к одной обкладке. Аноды этих же тиристоров аналогично подсоединяют через разделительные диоды 22, 23, 24 к другой обкладке коммутирующего конденсатора 25. В любой момент в открытом состоянии находятся тиристоры одной группы, а тиристоры двух других групп заперты. Введение разделительных диодов уменьшает не только число коммутирующих конденсаторов до трех, но обеспечивает их заряд независимо от нагрузки при отказе от вспомогательных источников (при этом значительно расширяются частотные возможЗапирание труппы тиристоров, например

10,11, 12 достигается тем, что отпирают вспомогательный запирающий тиристор 26 и прикладывают напряжение конденсатора 25 обратной полярности к зажимам анод-катод этих тиристоров. Выдержку отрицательного напряжения в течение времени, необходимого для восстановления запирающей способности тиристоров, обеспечивают введением в разрядную цепь трехобмоточного дросселя 27. По окончании разряда конденсатор заряжается трехфазным двухполупериодно выпрямленным напряжением от выпрямителя, образованного разделительными диодами 19-24 и диодами мостов /-3. Через время, определяемое постоянной времени заряда конденсатора, которая в данном случае не зависит от характера нагрузки преобразователя, зарядный ток падает до нуля и вспомогательный тиристор 26 запирается. Перезаряд конденсатора 25

.-.чйля-обеспечения необходимой полярности при ...,.цдаладую1ЦС1 1 затирании основных тиристо . ,Д l 2- осуществляют с помощью перег-.§а; яДйых тиристора 28 и дросселя 29. Для -,, отпирания вспомогательного тиристора 28 используют такой же во времени импульс управления, что и для силовых тиристоров 10,

11,12. При спаде перезарядного тока до нуля тиристор 28 запирается. Аналогично работают остальные две группы тиристоров.

Закон проводимости силовых ключей преобразователя приведен на фиг. За--в. На фиг. Зг-ж дана иллюстрация формирования выходного фазного напрял :ения ва., , полученного из напряжения фаз сети ва еь Вс посредством ключей 10, 13, 16 (на фиг. 3) приняты обозначения: вю, - основная гармоника преобразованного

напряжения;

TK - период коммутации ключей; TI - период частоты напряжения питающей сети;

Т2 - период частоты преобразованного напряжения.

На фиг. 2 показан другой вариант преобразователя, отличающийся тем, что аноды запирающих тиристоров 30, 31, 32 объединены и подключены к одной обкладке конденсатора

33, а катоды разделительных диодов 34-39, соединенных своими анодами с анодами силовых тиристоров, объединены и подключены к другой обкладке конденсатора. Параллельно конденсатору 33 подключена также перезарядная цепочка из тиристора 40 и дросселя 41.

Такой преобразователь имеет меньщее число вспомогательных элементов, меньщий вес

и габариты. Однако узел запирания работает на частоте в три раза выше, чем в предыдущей схеме, в силу чего частотные возможности такого преобразователя ниже. Преобразователи частоты рассматриваемого типа работоспособны при любом характере нагрузки и при любом допустимом частотными свойствами тиристоров соотношении частоты подключения ключей /к и частоты питающей сети /1. Схема управления преобразователем достаточно проста, а в преобразователе, показанном на фиг. 1 в нерегулируемом по напряжению варианте, она может состоять из одного трехфазного транзисторного преобразователя, выполненного на основе кольцевой пересчетной схемы. Преобразователь позволяет получить плавно регулируемую частоту в щироком диапазоне без наличия субгармонических в выходном напряжении.

Предмет изобретения

Преобразователь частоты с непосредственной связью, содержащий ключи с двухсторонней проводимостью, каждый из которых выполнен в виде силового тиристора, включенного в диагональ выпрямительного моста, коммутирующие конденсаторы и вспомогательные тиристоры, отличающийся тем, что, с

целью его упрощения и уменьшения габаритов, в каждый силовой ключ введены разделительные диоды, аноды которых подсоединены к анодам силовых тиристоров, а катоды - к катодам тех же тиристоров, причем

катоды разделительных диодов подключены к одной обкладке коммутирующего конденсатора, а аноды разделительных диодов через вспомогательные тиристоры подключены к другой обкладке того же конденсатора.

Фиг. 2

ж

Фиг.З