Трехфазный преобразователь частоты Советский патент 1975 года по МПК H02M5/42 

1

Изобретение относится к трехфазным вентильиым преобразователям частоты с раздельным управлением, работающим в 180-градусном режиме.

Известны трехфазные преобразователи частоты, содержащие прямые и обратные вентильные комплекты и сглаживающие однофазные трехобмоточные дроссели, обмотки которых включены между вентильными комплектами и выходными клеммами преобразователя. Однако наличие сглаживающих дросселей в таких преобразователях приводит к ограничению не только высших гармоник, но и первой гармоники выходного тока.

Для уменьшения высших гармоник в выходном токе при сохранении величины первой гармоники тока в предлагаемом преобразователе частоты сглаживающие дроссели выполнены на двух раздельных магнитопроводах.

На чертеже дана схема описываемого преобразователя частоты.

Преобразователь содержит два трехобмоточных дросселя 1 и 2, прямые 3-5 и обрат ные 6-8 вентильные комплекты. Три фазы 9-11 нагрузки подключены к выходным клеммам преобразователя. Обмотки дросселя 1 включены порознь между прямыми вентильными комплектами и выходными клеммами преобразователя, а обмотки дросселя 2 - между обратными вентильными комплектами

и выходными клеммами преобразователя. Одноименные концы (начало или конец) обмоток каждого дросселя соединены с выходными клеммами преобразователя.

При работе црео.бразователя с запретом, т. е. без уравнительных токов, в режиме 180градусного управления (например, при синусоидальном законе управления) ток проходит одновременно по трем фазам нагрузки и в

каждый момент времени ток проводят три комплекта из шести: или один прямой и два обратных, или два прямых и один обратный. В первом случае ток протекает через одну обмотку дросселя I и две обмотки дросселя

2, а во втором - через две обмотки дросселя 1 и одну обмотку дросселя 2. Через каждую шестую часть периода происходит смена комплектов в одной из выходных фаз преобразователя. Когда ток проходит через одну обмотку любого дросселя, пульсации тока (высшие гармоники) ограничиваются полной индуктивностью этой обмотки. Ток в этой обмотке, а также в фазе нагрузки, с которой она соединена, приблизительно равен максимальной величине и содержит минимум пульсаций. Когда ток проходит через две обмотки любого дросселя, токи в каждой из этих обмоток, а также в фазах нагрузки, к которым они подключены, изменяются (по гладкой составляющей), но при этом суммарная намагничивающая сила дросселя остается практически постоянной и равной намагничивающей силе дросселя в интервале проводимости одной обмотки. В опраничении первой гармоники тока участвуют лишь индуктивные рассеяния обмоток. Общий магнитный поток, созданный тремя обмотками каждого дросселя, является однонаправленным, определяется максимальной величиной тока нагрузки и практически остается постоянным в течение периода выходного напряжения. Поэтому дроссели не ограничивают величину первой гармоники тока. Наиболее эффективно высшие гармоники ограничиваются в интервале проводимости одной (из трех) обмоток каждого дросселя, когда гармоники ограничиваются полной индуктивностью обмотки дросселя. В интервале проводимости двух обмоток любого дросселя высшие гармоники также несколько уменьшаются, так как благодаря трансформаторному действию обмоток и временному сдвигу пульсаций в разных комплектах увеличивается частота пульсаций и часть гармоник уменьшается.

Формула изобретения

Трехфазный преобразователь частоты, содержащий прямые и обратные вентильные комплекты и сглаживающие однофазные трехобмоточные дроссели, обмотки которых включены между вентильными комплектами и выходными клеммами преобразователя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения высших гармоник в выходном токе при сохранении величины первой гармоники тока, дроссели выполнены на двух раздельных магнитопроводах.