Непосредственный преобразователь частоты Советский патент 1979 года по МПК H02M5/27 

Недостатком этого преобразователя является сраазнитсльная его усложненность и завышенные масса и габариты.

Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей.

Предлагаемое изобретение отличается от известного тем, что точки соединения первичных многофазных обмоток трая-сформатороз подключены ко входам второго многофазного диодного моста, концы первичной мч огофазно;( обмотки второго трансформатора объединены, вторичные многофазные обмотки трансформаторов соединены пофазно встречно, а вспомогательный тиристор соединен с основными тиристорами однои.мекными электродами.

На чертеже нредетавлена првициниальная схема трехфазного преобразователя.

Пепосредстоеипый преобразователь частоты состоит из трехфазных трансформаторов /, 2, пе|)вич:ные обмотки 3, 4 которых соедч-пены нофазно-согласно звездой. Вторичные обмотки 5, 6 этиХ трансформаторов также соединены иофазно, по встречно и тоже звездой, причем к коицам обмотки 6 присоединена трехфазная нагрузка 7, например статорная обмотка асинхронного двигателя. Общие точжи -соединения первичных обмоток 3, 4 присоединены ко входам трехфазного диодного моста 8, зашунтированного ка сто,ро,не постоянного тока цепочкой из основного тпр:истора 9 и дросселя 10. Обилие -очки соединения вторичных обмоток 5, 6 подсоеди:нены к входу трехфазного диодного моста //, зашунтирозанного на стороне постоянного тока цепочкой из основного тиристора 12 и дросселя 13. Между катодами основных тиристоров 5 и /2 включен коммутирующий конд&нсатор 14, а между их анодами - конденсатор 15. В схеме применяется вспомогательный тиристор 16, анод которого соединен с анодом тиристора 9, а катод - с катодом тиристора 12.

Преобразователь работает следующим образом. После подачи отпирающего импульса на управляющий вход тиристора 9 происходит за.корачивание диодного моста 8 и первичной обмотки 4 трансформатора 2, вследствие чего практически все напряжение питающей сети ирикладьшается к первичной обмотке 3 трансформатора ./, от вторичной обмотки 5 iKOTOporo получает питание нагрузка 7 через последовательно соединенную с ней вторичную обмотку 6 (падение напряжения иа ней препебрежнмо мало) трансформатора 2 IB режиме короткого замыкания. В эгот интервал времени конденсаторы }4, 15 заряжаются через диодный мост //. Последующее отпирание тиристора 16 примодит к заииранию ранее открытого тиристора 9 обратным напряжением конденсатора 14 и перезарядке этого конденсатора до небольщого нанряжсши; противоположной полярности через дроссель 10 и диодный мост 8 н запиранию тиристора 16. Запертое состояние тиристоров 9, 12 и последующий интервал времени обусловливает распределение поровну напряжений KaiK между первичными обмотками 3, 4 трансформаторов 1, 2, так и между их вторичным И обмотками 5, 6. Соответствующее включение обмоток 3, 4, 5, 6 обусловливает в этот интервал времени нулевое значение выходного напряжения преобразователя. Вместе с тем отсутствие разрыва токовой цепи как вторичных обмоток с нагрузкой, так и первичных обмоток, создает необходимые условия для поддержания режима непрерывного тока в нагрузке и в обмотках трансформаторов также и в этот интервал времени обесточенного состояния обоих тиристоров 9, 12, при этом нагрузка 7 может обмениваться реактивной энергией с питающей сетью через последовательно соединенные с нею вторичные обмотки 5, 6 трансформаторов 1, 2 и магнитно связанные с ними первичные обмотки 3, 4. Через половину периода коммутационного цикла подают отпирающий им |ульс на управляющий вход тиристора 12, отпирание которого приводит к короткому замыканию диодного моста 11, вторичной обмотки 5 трансформатора 1, падение напряжения ла нсрвичноп обмотке 3 которого становится пренебрежимо малым; в этот интервал времени нрактически все напряжение питающей сети прикладывается к п рв 1чпой обмотке 4 трансформатора 2, от вторичной обмотки 6 которого получает иитание нагрузка 7. Противоположный характер магнитной связи первичной и вторичной обмоток трансфопматора / по сравнению с трансформаторол-; 2 обусловливает изменение на 180° начальной фазы напрял ения на нагрузке нри переходе питания ее от одной вторичной обмотки к другой. Одгювременпо происходит перезаряд коммутирующих конденсаторов /,/5 от диодпого моста 5. Через регулируемый интервал времени подается отпирающий импульс на управляющи вход гасящего тиристора 16, что приводит к запиранию ранее открытого тиристора 12 и повторному уменьщению до нуля питающего напряжения на нагрузке 7 в продолжение регулируемой паузы. Затем следует отпирание тиристора 9 и процессы повторяются. Частота основной составляющей выходного напряжения преобразователя определяется разностью между частото питающей сети и (регулируемой) частотой переключения тиристоров 9, 12. Амплитуду основной гармоники выходного 1наг ряжечия регулируют нзменением соотношения интервалов (noочередного) открытого состояния тнрпсто)ов 9, 12 и 1 цтерваламн од юврсмснпого их закрытого состояния. тоты с искусственной коммутацией, содержащий два многофазных трансформатора первичные многофазные обмотки которых соединены пофазно согласно, два многофазных диодных моста, выходные выводы каждого из которых зашунтированы цепочками из последовательно включенных дросселя ;и основного тирлстора, а также блок коммутации тиристоров, выполненный, например, в виде коммутирующих конденсаторов, связывающих одноименные силовые электроды основных тиристоров, и вспомогательного тиристора, причем ко входам одного из многофазных диодных мостов подключены концы вторичной многофазной обмотки трансформатора, соединенной в звезду, первичная обмотка этого трансформатора своими свободными концами образует входные выводы преобразователя для подключения его к сети, а концы вторичной многофазной обмотки второго трансформатора образуют его выходные выводы, отличающийся тем, что, с целью упрощения и улучщения массо-габаритных показателей точки соединения первичных многофазных обмоток трансформаторов подключены ко входам второго многофазного диодного моста, концы первичной многофазной обмотки второго трансформатора объединены, вторнчные мно офазные обмотки трансформаторов соединены пофазно встречно, а вспомогательный тиристор соединен с основными тиристорами одноименными электродами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство jYo 470046, кл. Н 02 М 5/30, 1975. 2.Мыцьгк Г. С., Еременко В. Г. Гармонический анализ полностью управляемых преобразователей частоты без звена постоянного тока. Доклады НТК по итогам НИР за 1968-69 гг., М., МЭИ, 1969, с. 27- 34. 3.Мастяев Н. 3., Мыцык Г. С. Влияние методов регулирования выходного напряжения на его качество и на передаточные характеристики полностью управляемых преобразователей частоты с непосредственной связью. .МЭИ, вып. 147, М., МЭИ, 1972, с. 17-23. 4.Авторское свидетельство СССР Л1 583522, кл. Н 02 М 5/27, 1977.

7I