Проблема регулирования скорости бесколлекторных синхронных и асинjipOHHbix двигателей путем изменения частоты питающего як тска jSoissKTaer требование создания наиболее рациональной схемы преобразования нормальной промышленной частоты переменного тока.
В связи с этим за последнее время появился ряд подобных схем с управляемыми ионными приборами. Настоящее предложение представляет собой дальнейшую разработку преобразовательной схемы, выполненной по типу схемы Сабба.
Изобретение относится к вопросу получения, по уже известной идее, напряжения преобразованной частоты, близкого к синусоиде.
На чертеже фиг. 1 лредставляет собой кривую подводимого и используемого в схеме напряжения; фиг. 2-примерную кривую преобразованного напряжения; фиг. 3-фазорегулятор для управления сетками устройства; фиг. 4- общую схему предлагаемого устройства.
Для приближения напряжения преобразованной частоты к синусоиде, как
известно, необходимо получать амплитуды синусоид преобразуемого напряжения, равные соответствуй --;- орДмнат аН iTCKOM i синусоиды пониженной частоты.
Указанный принцип преобразования поясняется фиг. 1.
Пусть в цепь с синусоидным напряжением, изменяющимся с некоторой определенной частотой, например в 50 Hz (фиг. 1), включен тиратрон или ртутный выпрямитель, снабженный сеткой. Известно, что путем запаздывания подачи положительного потенциала на сетку тиратрона возможно использовать только часть положительной шэлуволны напряжения. Если смещать момент подачи положительного потенциала на сетку от периода преобразуемого напряжения к следующему периоду таким образом, чтобы преобразуемое напряжение сперва увеличивалось, а затем, уменьшалось (на фиг. 1 заштрихованы отдельные части полуволн напряжения соответствующие горению тиратрона), то возможно постепенно увеличивать среднее значение преобразуемой полуволны напряжения вплоть до середины
полупериода этого напряжения, а затем таким же путем уменьшать это напряжение. В случае использования двух полуволн напряжения картина получится та же с той разницей, что изменение напряжения пойдет более плавно.
При трехфазном питающем токе получается еще более плавная кривая.
Перерывы в кривой преобразованного напряжения могут быть легко заполнены в случае наличия в цепи достаточной самоиндукции. Эта последняя, стремясь поддержать ток, обусловит з. д. с, самоиндукции того же направления, как и преобразованное напряжение, и заполнит Провалы в кривой напряжения.
Кривая преобразованного напряжения получит характер (фиг. 2), достаточно близкий к синусоидальному.
Приложение указанного способа преобразования частоты к практической схеме преобразования упирается в необходимость асинхронной подачи напряжения на сетки тиратронов, причем подача эта должна итти с различной скоростью в первую и вторую половину полупериода преобразоввннаго нгшря--н е |И-я.
Если питать сетки тиратронов ременного напряжения, то будем иметь следующие необходимые соотношения:
пусть период преобразуемого напряжения будет Гь а период преобразованТного Tg. Отношение а.
а
Период напряжения, поданного на сетки Tij тиратронов, определится тогда из равенства:
-«±2. ьтак как за время четверти периода Т сеточное напряжение должно сместиться на полупериод для того, чтобы в середине полупериода Т волна Т была полностью использована, К концу полупериода Т должно иметь место вновь смещение,сеточного напряжения на полупериод, но уже в противоположную сторону (отсюда двойной знак в последней формуле).
Подставляя значение а, получим:
Т2 2
+2
TS
или, вводя вместо периодов частоты, будем иметь: ,
Полагая Hz, будег ПшетьТСледующую таблицу частот:
Таблица 3.
Тактм образом необходимо в сеточной цепи иметь небольшой преобразователь частоты (фазорегулятор), обусловливающий возможность подачи на сетки напражений, изменяющихся в соответствии с приведенными значениями по своей частоте.
Авторами предлагается для этой цели следующий реостатный фазорегулятор (фиг. 3), состоящий из наложенной на кольцо реостатной проволоки (коммутаторный реостат с тремя вращающимися щетками).
Обмотка реостата состоит из двух электрически разобщенных и предназначенных для каждой полуволны преобразованных частей, присоединенных
отдельны; 1и своими участками в последовательном порядке к зажимам шестифазного сеточного трансформатора.
Включение каждой половины кольца произведено таким образом, что вверху кольца (зажимы 1-4) потенциал меняется от зажима 1 к зажиму 4, внизу же кольца имеется изменение потенциала от зажима Г к зажиму 4. Потенциальная волна бежит поэтому по проволоке верхней части кольца вниз, по нижней части вверх. Если начать перемещать теперь щетки, наложенные на проволоку и соединенные через кольца с сетками, таким образом, чтобы имела место определенная разность скоростей потенциальной волны и щеток, то можем
иметь на щетках как раз те частоты, которые необходимо подать на сетки тиратронов.
Скорость потенциальной волны по обмотке кольца будет:
«1- р - 2
так как полная волна приходится на полукольцо.
Скорость щеток:
«ь
Таблица П.
получим соответствующие значения для fg, как раз совпадающие с необходимыми, согласно таблице I, значениями fs /1 (принято попрежнему 50 Hz).
Применение подобного преобразователя для подачи потенциала на сетки тиратронов позволяет осуществить полную схему преобразования частоты согласно фиг. 4, служащую для преобравания трехфазного тока частоты в 50 Hz в любую другую частоту в пределах О - ЗОИг.
Каждая фаза присоединена к сети регулируемой частоты через б тиратронов, т. е. всего в схеме имеется 18 тиратронов. В сети преобразованной частоты включен трансформатор Т, нулевая точка которого замкнута на искусственный нуль О трехфазной сети. Трансформаторы tg питают сетки тиратроновТрансформаторы и служат для питания реостатных фазорегуляторов rh, число которых равно числу фаз. Щетки реостатных фазорегуляторов должны приводиться во вращение от маленького двигателя постоянного тока или коллекторного двигателя.
Частота на щетках:
2/Л1Ч-«ь
Л-А±/.
60
откуда
«i+ s- 30
Принимая для rij следующие значения (см. табл. П):
Приведенная схема является принципиальной и допускает различные видоизменения в целях ее упрощения.
Предмет изобретения.
Устройство для преобразования частоты трехфазного переменного тока при помощи управляемых ионных приборов (тиратронов или ртутных выпрямителей), включенных по типу схемы Сабба, отличающееся тем, что, с целью получения последовательного увеличения ординат преобразованного напряжения по синусоидальному закону для управления сетками ионных приборов, в качестве фазорегулятора на каждую фазу применен коммутаторный реостат с тремя соединенными с сетками вращающимися щетками, состоящий из двух электрически разобщенных и предназначенных для каждой полуволны преобразованного напряжения частей, присоединеных отдельными своими участками в последовательном порядке к ,зажимам шестифазного сеточного трансформатора. Е авторскому
ри imn/n/i
фигЗ ,
ч
-,ft
fL1 свидетельству 0. Г. Бегнера и Д. А. Завалишина 48776
