Способ преобразования частоты

 

О Il И C А Н И Е 250283

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сома Сосетскнс

Социал нстичес кис

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Кл. 21d>, 14/01

Заявлено 15Х1.1968 (¹ 1248724/24-7) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 12Х111.1969. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 23.1.1970

МПК Н 02m

УДК 621.314.27(088.8) Комитет по делам иаооретеннй и открытий прн Сосете Ыиннстрое

СССР

Авторы изобретения

Г. С. Зиновьев и В. И. Попов

Заявитель

Новосибирский электротехнический институт

СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТЫ

25

Известен способ преобразования частоты путем формирования из трехфазного напряжения постоянной частогы однофазного напряжения повышенной частоты с дальнейшим преобразованием его в трехфазное напряжение регулируемой частоты.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что с целью улучшения энергетических показателей и повышения надежности преобразования однофазное напряжение повышенной частоты формируют прямоугольной формы с несимметричной длительностью полупериодов.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема преобразователя частоты, управляемого по предлагаемому способу; на фиг. 2 — эпюры токов и напряжений без учета длительности коммутационных интервалов.

Преобразователь частоты содержит комплект 1,;преобразующий трехфазное напряжение одной частоты в однофазное напряжение повышенной частоты, комплект 2, фазорасщепитель, с выходных зажимов которого снимают трехфазное регулируемое напряжение на нагрузках 8 — 5. На входе комплекта 1 расположены дроссели б и конденсаторы 7 фильтра.

С выхода комплекта 1 снимают напряжение 1с.

Комплект 2 снабжен основными вентилями (тиристорами) 8 — 18, вентилями обратного тока 14 — 19, коммутирующими дросселями 20—

25 и автотрансформатором 2б, с которого снимают напряжения li и l (l> l ). Автотрансформатор 2б не являегся обязательным элементом при трехфазной нагрузке и отсутствии нулевого провода, но при наличии автотрансформатора необходимо принять, меры для ограничения,постоянной составляющей тока, проходящего через него.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения:

10 Š— амплитуда напряжения Iä —— 4;

Us — напряжение на нагрузке 8 при широтно-импульсной модуляции;

U3(1) — первая гармоника выходного напряжения на нагрузке 8;

15 is — ток нагрузки 8;

1 — 1 — характерные моменты времени;

1восст. время для Восстановления управляющих свойств выключаемого тиристора;

У,ср. — обратное напряжение на тиристорах;

Ua — напряжение анод — катод тиристора 8;

1с — ток нагрузки к моменту коммутации;

is — ток основного тиристора 8;

U s — напряжение на коммутирующем дросселе 28;

43 — ток коммутирующего дроссе30 ля 28;

250283

Lyy — ток вентиля обратного тока 17;

U® — напряжение на. коммутирующем др о с сел е 20;

i 0 — ток коммутирующего дросселя 20;

i<4 — ток вентиля обратного тока 14.

Комплект 1 преобразователя частоты представляет собой обычный инвертор напряжения, вентили 27 которого включают в такой последовательности, что на выходе получают несимметричное прямоугольное напряжение.

При питании комплекта 2 прямоугольным несимметричным напряжением происходят следующие процессы.

Между нулем нагрузок 8 — 5 и нулем автотрансформатора 26 .включен нулевой провод 28. Каждая фаза нагрузки работает независимо, и можно выявить все характерные особенности на примере работы одной фазы нагрузки. Если ток проводит тиристор 8, к нагрузке,8 приложено напряжение Е, н ток в нагрузке протекает в положительном направлении. В момент времени t> напряжение на входных зажимах комплекга 2 меняет знак, Вентиль 17 открывается, и под действием отрицательного напряжения 1 в дросселе 28 начинает нарастать ток, который направлен навстречу току в тиристоре 8. Ток в этом тиристоре начинает уменьшаться и в момент 1 станет равным нулю, тиристор 8 закрывается.

С этого момента времени вентиль 14 смещается в прямом направлении, к коммутирующему дросселю 20 прикладывается отрицательное напряжение, обратное напряжению тиристора 8. За время действия отрицательного напряжения на дросселе 20 тиристор 8 должен восстановить свои управляющие свойства. После окончания отрицательного импульса напряжен я к закрывшемуся тиристору 8 прикладывается прямое напряжение, а реактивный ок нагрузки 8 протекает через вентиль 17 г.ротив э. д. с. комплекта 1, который обладает двусторонней проводимостью.

Между моментом выключения тиристора 8 и включением тиристора 11 для пропуска тока в нагрузке 8 в отрицательном направлении может быпгь сделана пауза, позволяющая регулировать выходное напряжение импуль ными

10 методами. Для улучшения формы кривой выходного напряжения такого преобразователя его напряжение можег формироваться методом синусоидальной широтно-импульсной модуляции.

15 Таким образом, описываемый способ преобразования частоты позволяет повысить коэффициент мощности преобразователя за счет исключения уравнительных токов, являющихся реактивными, к. п. д. преобразователя за счет

20 исключения, потерь мощности от уравнительHbIx токов, надежность раооты схемы, упростить систему управления за счет замены шести управляемых вентилей шестью неуправляемыми и увеличить амплигуду первой гармоники

25 выходного напряжения за счет исключения угла коммутации.

Предмет изобретения

Способ преобразования частоты путем фор30 мирования из трехфазного напряжения постоянной частоты однофазного напряжения повышенной частоты с дальнейшим преобразованием его в трехфазное напряжение регулируемой частоты, отличающийся тем, что, с целью

35 улучшения энергетических показателей и повышения надежности преобразования, однофазное напряжение повышенной частоты форми руют прямоугольной формы с несимметричной длительностью полупериодов.

250283

r tbccm.

Редактор А. Пейсоченко

Заказ 3870/9 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва 5К-З5, Раушская наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2

ll! в

"в

Составитель Л. Борисова

Техред Т, П. Курилко Корректор Г. С. Мухина