Преобразователь частоты с непосредственной связью Советский патент 1978 года по МПК H02M5/27 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ

1

Изобретение относится к преобразх)вательной технике.

Известен преобразователь частоты с 1епосредственной связью, содержащи/4 один комплект вентилей, управление которыми осуществляется системой управления, состоящей из задающего генеоатора кольцевого регистра сдвига, ячеек фазового сдвига и импульсных трансфор; 1аторов. Преобразователь позволяет регулировать величину выходного напряжения в широких пределах. Однако при снижении величины выходного напряжения резко уменьшается коэффициент мощности преобразователя I.

Известен также преобразователь частоты, содержащий два комплекта вентилей, один из которых подключен к высоковольтной обмотке, а другой- к низковольтной обмотке питающего трансформатора. Такой преобразователь позволяет улучшить коэффициент мощности при формировании синусоидальной огибающей выходного напряжения, для чего при форми ровании полуволны выходного напряжения вначале и в- конце включаются вентили, подключенные к низковольтной обмотке, а в середине полуволны - Ьентили,подключенные к высоковольтной обмотке 21

2

Такой преобразователь является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению

Недостаток этого преобразователя заключается в .том, что он не обеспечивает регулирования выходного напряжения в широких пределах при сохранении высокого коэффициента мощности.

Целью изобретения является поддержание высокого коэффициента мощности при ступенчатом регулировании выходного напряжения в широких пределах. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе с непосредственной связью, содержащем, по крайней мере, две группы тиристоров, одна из которых подключена к высоковольтной обмотке питающего трансформатора, а другая - к низковольтной обмотке, и систему управления, состоящую из задающего генератора, кольцевого регистра сдвига, ячеек фазового сдвига, формирователей импульсов, импульсных трансформаторов и переключателя режима работы, между каждым формирователем импульсов и каждым импульсным трансформатором первой группы тиристоров включена логическая схема И, один вход которой подключен к соответствующим ячейкрм регистра сдвига, а другой - к перек.гаоч1ателю- режима работы, амежду каждым формирователем импульсовг и каждым импульсным трансформатором второй группы тиристоров включена логическая схема НЕ-И, подключенная одним вхгдом к ячейкам регистра сдвига, а другим - к переключателю режима рат .боты. На фиг.1 представлена силовая схема -преобразователя (силовая схема включ ет в Ьебя два комплекта тиристо ров)I иа фиг.2 - система его управления, JОдин.комплект тиристоров 1-6 подключается к высоковольтной обмотке питгиощего трансформатора 7, а второй комплект 8-13 подключается к отдельной низковольтной обмотке питающего тран- сформатора или к отпайкам высоковольт ной обмотки. Управление работой вентилей осуществляется системой управления,представленной на фиг.2.Система управления содержит ячейки фазового сдвига 14-19, формирователи импульсов 20-25 кольцевой регистр сдвига с ячейками 26-37, импульсные трансформаторы 3849 и переключатель режима работы 50, выполненный на реле 51-56 с контактными группами 57-68 (каждая из которых содержит два нормально-замкнутых и два нормально-разомкнутых контакта переключатели 69-74 и задающий генератор 75, Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии все переклю чатели 69-74 выключены, обмотки реле 51-Ьб обгсточены, и контакты реле находятся в состоянии, показанном на фиг. 2. В этом случае обмотки импульс ных трансформаторов 39,41,43,45,47, 48 обесточены, и они не формируют им- пульсов. 6 то же время импульсные трансформаторы 38,40,42,44,46,48 формируют им пульсы управления на тиристорах 1-6 силовой схемы (фиг,). При этом на нагрузке преобразовате ля с непосредственной связью формируется максимальное по величине напряже ние. Для того, чтобы снизить уровень выходного напряжения, достаточно вклк чить переключатель 69, в результате чего будет подано напряжение на обмот ку реле 51, оно срабатывает и происхо дит пере1 ;да ченИе в 57 и 63 группах контактов которые управляются реле 51, При этом на интервале работы 26 и 32 ячеек кольцевого регистра сдвиги отключается коитур для формирования импульса в первичных обмотках импульс ных трансформаторов 38,40,42,44,46,48 и включается контур для формирования импульсов в первичных обмотках импуль ных рансфО1М«1аторов 39,41, 43,45,47,49 Следовательно, в ,этих временных ин тервалах включаются тиристоры 8-13, подключенные к низковольтной обмотке пиаающего трансформатора 7, При вкйю(.ении переключателя 70 подается напря Чсэние на обмотку реле 52 и, следовательно, изменяется величина напряжения на выходе преобразователя в интервале работы ячеек 27 и 33 регистра, сдвига. При включении всех переключателей (69-74) полностью снимаются импульсы управления с высоковольтной группы тиристоров (1-6), и все время включаются тиристоры, подключенные к низковольтной обмотке питающего трансформатора, число ступеней изменения выходного напряжения будет в два раза меньше числа ячеек кольцевого регистра сдвига для системы управления трех фазно - однофазным преобразователем.) Работа остальных блоков схемы управления ничем не отличается от работы аналогичных блоков в системе управления обычным преобразователем с непосредственной связью. Фактически реле 51-56 и соответствующие ячейки кольцевого регистра сдвига представляют собой логические схемы И и могут быть выполнены на любых бесконтактных элементах. Испытания данного устройства показали, что оно позволяет осуществить ступенчатое регулирование выходходного напряжения в широких пределах при сохранении высокого коэффициент мощности. Формула изобретения Преобразователь частоты с непосредственной связью, содержащий, по крайней мере, две группы тиристоров, первая из которых подключена к высоковольтной обмотке питающего трансформа тора,а другая - к низковольтной обмотке, и систему управления, состоящую из задающего генератора, кольцевого регистра сдвига, ячеек фазового сдвига, формирователей импульсов, импульсиых трансформаторов и переключателя режима работы, отличающийс я тем, что, с целью улучшения коэффициента мощности при ступенчатом регулировании выходного напряжения, межг ду каждым формирователем импульсов и каждым импульсным трансформатором первой группы тиристоров включена логичесйая схема И, один вход которой подключен к соответствующим ячейкам Jieгистра сдвига, а другой-к переключа7:е лю режима работы, а между каждым формирователем импульсов и каждым импульс ным трансформатором второй группы тиристоров включена логическая схема НЕ-И, подключенная одним входом к ячей кам регистра сдвига, а другим-к переключателю режима работы. Источники информации, принятые ва внимание при экспертизе: 1,Агеев В.И, и др. Бесконтактная система регулирования и управления тиристЬ5)Ного преобразователя частоты с. непосредствениой связью. Известия ву90В, Электромехаиика, 11, 1968. 2.Шиллинг. Схемы выпрямителей, инверторов и преобразователей частоты,М., Госэивргоиздат, 1950,с.385.