1Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в качестве преобразователя частоты для питания различиых потребителей электрической энергии, например синхронных двигателей.
Известны т-фазные непосредственные преобразователи частоты (НПЧ), выполненные на вентильных мостах предназначены для питания нагрузки, фазы которой гальванически связаны между собой. Вентили анодных и катодных групп мостов НПЧ управляются по одинаковому закону с соответствующим фазовым сдвигом 1. Кроме того, НПЧ различаются по тому, работают ли они как источники тока или как источники напряжения. В первом случае пакеты отпирающих импульсов подаются на вентили только в течение времени t
Г т - I„„ , где / - период выходной часто2 от
ты; т 2, 3 ... т. д.
Вентильные мосты питаются при этом каждая от своей вторичной обмотки трансформатора. Объединенные аноды и объединенные катоды упомянутых групп мостов соединены между собой через сглаживающий реактор.
Недостатком этого решения является относительно большая суммарная мощность
трансформатора, и реактора, которая примерно в 1,3-2 раза превыщает мощность нагрузки.
Если же НПЧ работает как источник напряжения 2, то пакеты отпирающих импульсов подаются на вентили выпрямителей в течение времени 0,5 Т. При этом периодически возникают интервалы времени, когда одновременно работают т - Г
вентильных мостов, относящихся к одной катодной группе,-но к разным фазам нагрузки. Для исключения междуфазовых уравнительных токов применяют трансформаторы с тремя и более комплектами вторичных обмоток. Связь вентильных групп в этом НПЧ осуществлена непосредственно, а не через реактор.
Недостатком этого решения является относительно большая мощность входного
трансформатора, которая принципиально превыщает мощность нагрузки. Общим недостатком прототипа и аналогов является то, что гальваническая развязка сети и нагрузки требуется далеко не во всех случаях
применения НПЧ.
Целью изобретения является уменьшение
массо-габаритных показателей за счет
уменьшения мощности питающего трансформатора. Это возможно в тех случаях,
когда гальваническая развязка питающей сети и нагрузки не требуется.
Поставленная цель достигается тем, что в известном непосредственном преобразователе частоты (содержащем 2т п-фазных включенных попарно по выходу встречнопараллельно вентильных мостов, причем силовые входные выводы одной половины т мостов, принадлежащих разным парам, подключены ко вторичной обмотке й-фазного трансформатора, одни концы первичной обмотки которого образуют силовые входные выводы преобразователя для подключения их к сети, силовые входные выводы другой половины мостов подключены к силовым входным выводам преобразователя. Это, кроме того, позволяет упростить устройство.
Сущность предложения поясняется чертежом.
Силовые входные выводы одной половины мостов 1-3 подключены ко входным силовым выводам 4-6 преобразователя, а силовые входные выводы 7-9 другой половины мостов 10-12 подключены ко вторичной обмотке трансформатора 13. Между анодными группами 14 мостов 1-3 и катодными группами 15 мостов 10-12 может быть включен при необходимости реактор 16.
Для исключения уравнительных токов между фазами можно использовать способ, согласно которому вентили анодных групп мостов 1-3 разных фаз отпирают при одинаковых углах «1 относительно кривых питающих их напряжений в те интервалы времени, когда мосты смежных фаз работают одновременно. Аналогично вентили катодной группы мостов 10-12 в интервалы времени их совместной работы также отпирают при одинаковых углах «2- При этом допустимо устанавливать . Если НПЧ работает как источник тока, то управление вентилями производится известным способом. Подключение одной из групп мостов к питающей НПЧ сети производится непосредственно или через реактор. В тех случаях, когда по характеру нагрузки не требуется инвертирование напряжения мостов
1-3, 10-12 вентили анодной группы мостов 1-3 и вентили катодной группы мостов 10-12 могут быть выполнены неуправляемьщи.
В НПЧ - источнике тока уменьщается мощность питающего трансформатора в два раза. В НПЧ - источнике напряжения мощность трансформатора можно уменьщить в больщее число раз как за счет лучщего использования трансформатора в результате снижения числа его обмоток, так и за счет того, что благодаря независимому управлению вентилей анодных и катодных групп вентилей (подобно тому, как это
происходит в разноуправляемых выпрямителях) При снижении напряжения НПЧ возникают интервалы времени, когда ток нагрузки не протекает по обмотке трансформатора, а течет по вентилям одной ветви моста. Поэтому, если длительный ток нагрузки больше при пониженном напряжении, то снижение мощности трансформатора может быть более, чем в 2,2-2,5 раза. С уменьшением мощности трансформатора
снижаются потери, поэтому в обоих случаях КПД преобразователя.
Формула изобретения
Непосредственный т-фазный преобразователь частоты, содержащий 2т п-фазных, включенных попарно по выходу встречнопараллельно вентильных мостов, силовые входные выводы одной половины т-мостов, принадлежащих разным парам, подключены ко вторичной обмотке д-фазного трансформатора, одни концы первичной обмотки которого образуют силовые входные выводы преобразователя для подключения их к сети, отличающийся тем, что, с целью
упрощения и уменьщения массы и габаритов, силовые входные выводы другой половины мостов подключены к силовым входным выводам преобразователя.
Источники информации,
принятые во внимание при экспертизе
1.Жемеров Г. Г. Тиристорные преобразователи частоты с непосредственной связью, М., «Энергия, 1977, с. 170.
2.Там же, с. 16.
