Преобразователь частоты с непосредственной связью.. "^^сд-,, зf'--^/jot.-j.^

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

256046

Союз Советских

Социаиистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

1хл. 2ld-, 14/01

Заявлено 16.Vll.1968 (№ 1258083/24-7) с присоединением заявки ¹.ЧПК Н 02m

УД1х 621.314.27(088.8) Приор.итет

Опубликовано 04.XI.1969. Бюллетень Л 34

Дата опубликования описания 23.111.1970

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ

Известны преобразователи частоты с непосредственной связью, состоящие из трех групп модуляторов и трехфазных трансформаторов, выходная цепь которых соединена звездой.

Каждый луч звезды образован последовательным соединением разноименных фаз втооичных обмоток разных групп трансформаторов.

Однако в преобразователях частоты такого типа применяют модуляторы, имеющие;шзкие энергетические показатели, большая типовая мощность которых обеспечивается за счет приложения к ним удвоенного напряжения питающей сети.

Описываемый преобразователь частоты с непосредственной связью отличается от известных тем, что каждая из указанных гру ш выполнена в виде двух трехфазных модул-:торов и двух трехфазных трансформаторов. При этом на одноименных кернах разных трансформаторов расположены первичные обмотки, включенные последовательно, вторичные обмотки, включенные встречно, а также дополнительные обмотки, включенные встречно, расположенные по две на соответствующих кернах и соединенные попарно в две последовательно соединенные секции, одни из зажимов которых подключены к общим точкам соединения первичных обмоток, а другие (средние и крайние) зажимы этих секций подключены на входы трехфазных модуляторов.

Такая схе»a устройства позволяет улучшить энергетические показатели преобразователя

5 астоты за счет снижения обратного напряжения на каждом модуляторе в два раза.

На фиг. 1 представлена блок-схема непосредственного преобразователя частоты; на фиг. 2 -- принципиальная схема одной группы

10 преобразователя.

Преобразователь включает шесть трехфазных трансформаторов 1 — б и шесть трехфазных модуляторов 7 — 12, разделенных на трн группы, каждая из которых состоит из двух

15 трансформаторов и двух модуляторов. Трaíñформаторы имеют соответственно первичные

18 и 14, вторичные 15 и 1б обмотки и две секции дополнительных обмоток !7, 18 и 19 и 20.

Каждый из трехфазных модуляторов рассмат20 ривается как трехфазный ключ переменного тока, обладающий двумя состояниями — замкнутым пли разомкнутым.

Рассмотрим следующие три случая включения трехфазных трансформаторов, входящих

25 в одну из трех групп, например, образованную трансформаторами 1 и 2 и модуляторами (ключами) 7 и 8.

Оба трехфазных ключа переменного тока находятся в разомкнутом состоянии. В этом

Ç0 случае первичные обмотки рассматриваемой

256046

65 пары трансформаторов оказываются соединенными треугольником, каждая из сторон которого образуется последовательным соединением соответствующих фаз одинаковых (т. е. с равными числами витков) первичных обмоток трансформаторов. Каждая из фаз соединения вторичных обмоток трансформаторов отдельной двухтрансформаторной группы, имеющих также равные числа витков, образуется таким их последовательным соединением, при котором общей точке их соединения соответствуют одноименные зажимы этих обмоток. Поэтому напряжение на каждой из фаз вторичной цепи этой группы, определяемое суммой одинаковых по величине и взаимно сдвинутых по фазе на 180 напряжений на обмотках 15 и 1б, оказывается равным нулю.

Дополнительные обмотки 17, 18 или 19, 20 образуют аналогичное соединение.

Число витков обмоток 17, 18 и 19, 20, образующих вместе одну из двух секций дополнительной цепи, в три раза меньше, чем число витков первичной обмотки трансформатора.

Один конец (например, зажим 21) фазы дополнительной цепи присоединяется к общей точке .(22, 28) соединения соответствующих первичных обмоток 18, 14.

В этом случае напряжение на зажимах каждой фазы любой секции дополнительной цепи равно нулю, а потенциалы на концах каждой из фаз любой секции этой дополнительной цепи совпадают с потенциалами общих точек (например, 22, 28) последовательного соединения соответствующих первичных обмоток трансформаторов. Поскольку зажимы 24 — 2б и 27 — 29, соответственно двух секций дополнительной цепи, присоединяются к трем входам двух ключей — модуляторов, то при разомкнутом положении этих ключей напряжение между соседними полюсами этих трехфазных ключей оказывается равным половине линейного на пряжения трехфазной питающей сети. В замкнутом состоянии находится трехфазный ключ (модулятор) 7, присоединенный к зажимам 24 — 2б одной из двух секций дополнительной обмотки. Этот режим работы двухтрансформаторного блока соответствует замкнутому положению трехфазного ключа 7, замыкающего накоротко зажимы 24 — 2б допол,нительной цепи, каждая фаза которой в данном случае образуется последовательным соединением одноименными зажимами таких ее обмоток (например, 17 и 18), которые относятся только к одной секции и расположены на тех же стержнях двух различных трансформаторов, что и соответствующие первичные обмотки, напряжения на которых при этом равны линейным напряжениям питающей сети и сдвинуты по фазе на 120 . В рассматриваемом случае потенциалы на зажимах 24—

2б, замкнутых накоротко модулятором, будут одинаковыми, а потенциалы тех зажимов .дополнительной цепи (например, 21), которые соединены с первичными обмотками, будут практически совпадать с потенциалами дру5

20 г5

40 гих зажимов (например, 80 и 81) первичных обмоток, присоединенных к питающей трехфазной сети. В этом случае разность потенциалов между зажимами 27 — 29 второй секции дополнительной цепи, .присоединенными к р азомкнутому модулятору — ключу, будет равна линейному напряжению питающей трехфазной сети. В замкнутом состоянии находится трехфазный ключ-модулятор 8, присоединенный к зажимам 27 — 29 дополнительной обмотки, состоящей из двух последовательно включенных секций 17, 18 и 19, 20, а ранее замкнутый ключ разомкнут. Если в предлагаемом преобразователе окажется замкнутым ключ-модулятор 8, на вход которого подключены зажимы 27 — 29, а ранее замкнутый модулятор 7 разомкнуть, то дополнительная цепь каждой фазы образуется последовательным соединением двух секций (например, 17, 19 и

18, 20). При этом напряжение на,входе разомкнутого ключа-модулятора 7 не превышает напряжения питающей сети, а напряжение на зажимах последовательного соединения обмоток 15 и 1б изменит свою фазу на 180 по сравнению со случаем, когда был замкнут модулятор 7. Таким образом, данная схема обеспечивает по сравнению с известным преобразователем относительное уменьшение (в два раза) напряжения на разомкнутом модуляторе-ключе. Следствием этого является возможность улучшить в два раза использование полупроводниковых или иных (например, магнитных усилителей, если они входят в состав модуляторов) элементов статического преобразователя частоты. Относительное уменьшение (в два раза) обратных напряжений на полупроводниковых элементов может означать либо соответствующее уменьшение их типовой мощности, либо повышение надежности всего преобразователя.

Предмет изобретения

Преобразователь частоты с непосредственной связью на основе использования трех групп модуляторов и трехфазных трансформаторов, выходная цепь которых соединена звездой, каждый из лучей которой состоит из последовательно соединенных разноименных фаз вторичных обмоток, относящихся к разным группам трансформаторов, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей преобразователя, каждая из ука занных групп выполнена в виде двух трехфазных модуляторов и двух трехфазных трансформаторов, на одноименных кернах которых расположены первичная, вторичная и две дополнительных обмотки, причем первичные обмотки соединены между собой последовательно, вторичные — встречно, а дополнительные — попарно в две последовательно соединенные секции, одни из крайних зажимов которых подключены к общим точкам соединения первичных обмоток, а два других—

»а входы трехфазных модуляторов.

256046

9 г.2

Составитель Юхнни

Редактор Т. И, Гребенник Техред Л. Я. Левина 1(орректор А. С. 1(олабин

Заказ 531/12 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва <К-35, Раушская наб., д. 4,5

Тип<при<рия, пр. Сапунова, 2