Непосредственный преобразователь частоты с искусственной коммутацией

 

Союз Советскнх

Сецналнстннесюа

Ресяублнк

568127

M. Кл.

Н 02 М S/297 с

Гооударотееиный комитет

Совета Миииотрое СССР по делам изобретений и открытий

УДК 62 1. 3 14. .27 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е. Я. Бухштабер, А. А! Миндлин, Ю. М. Андреев и В; В. Селиверстов (7Ц Заявитель (54) НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

C, ИСКУССТВЕННОЙ КОММУТАЦИЕЙ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тиристорных цреобрюователях частоты с непосредственной связью с искусственной коммутацией, Известны непосредственные преобразова тели частоты (НПЧ) с дросселями во вход-. ной цепи .и конденсаторами в выходной це« пя 1) Известен также непосредственный преоб- О разователь частоты, который используется в качестве промежуточного звена высокой нерегулируемой частоты в непосредственных преобразователях со звеном высокой часМ

Наиболее близким по технической сущности является вентильный преобразователь частоты с непосредственной связью, который обеспечивает получение регулируемой выходной частоты, верхний предел которой 2О превышает частоту питания и содержит группы вентилей с системой управления, дроссели, включенные нв входе преобразователя, и конденсаторы на выходе, отделенные от вентилей коммутирующими: дросселями, ограничивающими скорости нарастания тока коммутации допустимыми значениями. f 3)

Включение одного такого дросселя при наличии двух параллельных цепей, в которых находятся коммутирующие вентили, приводит к слабому использованию. запасенной в конденсаторе энергии, так теак ток по параллельным . цеттям распределяется обратно пропорционально их сощютивлениям, что в свою очередь приводит к последовательному запиранию сначала одного as коммутируемых вентилей, а затем — другого и требует значительного увеличения емкости коммутирующих конденсаторов до такой степеяи, что они определяют размеры и массу преобразователя.

Целью изобретения являетдя уменьшение размеров и массы преобразователя за счет более эффективного использования конденсаторов.

Для этого в качестве коммутирующих дросселей используют дросс ели с числом обмоток, равным числу фаз источника питания; причем каждый выходной зажим преобразователя образует общая. точка всех обмоток дросселя, к кото568127 уой они подключены разношенными концами числу зажимов на входе преобразователя а щфгие концы этих обмоток подсоединены N . В общей точке обмоток, являющейся

* вентилем одной группы, в m время кук про», выходным зажимом преобразователя схотиропоаожные силовые зажимы вентилей, "дится (Ф j 2 . ") 1 6 одноименных конпэрйые зажимы которых сс единены с однои- .5 цов обмоток каждого наименования (наменными концами обмоток дросселя, вклю- чало или конец ), где Ь 0, 5, если чаны на различные линейные напряжения ис М - нечетное число и Л = О, если ntточника питания относительно аналогично четное. При этом, независимо от числа m, вентили первые зажимы которых соединены !

О . ° дРУ"и" др" " и од„о,енн„ми ко,щ,„и обмо к одного др селя, включены на различные линейные намаи СРед е - Р-бРюоватмЯч ebsè.,ника пития отн.ительно ты, аналогично включенных вентилей, подклюI

Непосредственный преобразователь часто-)g ченных к обмоткам других дросселей. ты содержит входные дро е ходные дроссели 1 число ко- Работа преобразователя происходит слеторых равно .числу фаз источнике питания, дующим образом. блок управляемых вентилей преобразовате- Пусть в какойго момент, когде вен ля 2.(а,б) коммутирующие дроссели 3(а,б) тиль 7. проводит ток от источника, а включенные между вентилями 2 и конден- вентиль 11 к источнику, приходит сигсаторамн 4 иа вйходе. иал о необходимости смены полярности

1 и включаются вентили 10 и 8. В реэультаЧисло кондеиоаторов на выходе ооответ- те этого конденсатор 4, заряженный к моствует числу фаз-иа выходе преобразователя менту коммутации до напряжения, близкого

В остейшэм пспучае иреоб азователь име-лр к амплитудному напряжению источника питает однофазный выход, к которому подключа- ния, так что обкладка а его положительправило активно- 5 индуктивная 6 иа, начинает разряжаться по двум паралк 13 нагрузка, которая может ыть м жет быть фазой дви- лельйым цепям. Первая цепь по обмотке обмотке 16 .гателя с зажимами с зажимами е . дросселя За, вентилям 7 и 10 и обмотке 1

ЗО дросселя 36 во встречном по вентилю 7 наПРи однофаэном выходе, йРеобРазователь правлении. Bropas цепь по обмотке 14 gpoc содеРжит два гРУппы УправлЯемых вентилей селя 3а, вентилям 8 и 11 и .обмотке 17

2а и 26, в одной из которых включены. дросселя 36, во встречном направлении для вентили с номеРами 7, 8, 9, а в дРУгом вентиля 11 с номерал и 10, 11, 12. Число управляемых% Поско при любой коммутации прн сме»

Вентилей в гРУппе Р но числУ фаз источни- не полярности полуволны выходного напряка питания. жения ток в одном из дросселей протекает

Вентили гРУппы 2а подкю вчаи т Я к" ебмот по одноименным обмоткам, а в другом — по кам дРосселЯ 3а, а вентили группы 26 разноименным (в одном направлении), то к обмам дроссе я 36, причем, важни 40 один ю ДМ4сьле» ёграает GKop Tb

7, 8, 9, подключенные к одноименным за- нара тания фока. в момент коммутации, а жймам обмоток 13-15 др жселя 3а, вк т о второй —. делит ток поповну по двум пачены чеРез входные apoññeàà 4.:se лине раллельн ам цепям. 3а счет этого происходи ное напряжение, Уяь, венчая О 12 одновременное сп дание тока в ранее вклю(группы 26), подключенные тайй е на одно 4о ченных вентилях до нуля. Обратный ток именные зажимы обмоток 16 18дросееля sememe@ при коммутации также выравнива36, подключема аналогично первым, цо на ется поэтому полное запщ ание вентилей будет происходить практически. одновременг е .Э

Число фаэ Ма входе моМет быть любымтри, пять, сэыь и т.д. Иногда использует- . 50 В предложенном изобретении, благодаря ся генератор с yi s треков . ными o6 o . более эффективному использованию запасаеками, включенными в "звезду" и сдвинуться мой конденсатором энергии, возможно осуми на 30 градусов электрических. ществление надежной коммутации тех же

В этом случае при мостовой схеме пре- токов нагрузки с помощью конденсаторов обраэователя частота пульсаций выпрям- Ьб меньшей мощности. ленного напряжения соответствует 12-ти Поскольку s таких преобразователях комфазной схеме. Однако, независимо от числа мутирующий конденсатор обладает сушественфаз на входе преобразователя, число обмо- ной массой и размерами, которые соизмериток каждого коммутирующего дросселя 3, мы с массой и размерами остальной части будет равно числу вентилей в группе, т.е. ййпрвобраэователя, то сокрашение емкости

568127

4 В С коммутирующего конденсатора и равномерное распределение тока при, коммутации приведет к снижению массы и размеров преобразователя и повышению надежности его работы. )

Формула изобр етвни я

Непосредственный преобразователь час- тоты с искусственной коммутацией, содержащий анодные и катодныв группы вентилей, блок управления, дросселя, включенные на входе преобразователя, и конденсаторы на выходе, отделенные от вентилей вспомогательными индуктивными элементамн, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов,, вспомогательные индуктивные элементы выполнены в виде дросселей с замкнутым магнитопроводом, с числам обмоток равным .числу фаэ— источника питания, каждый из выходных выводов преобразователя образован обшей точ кой всех обмоток одного из дросселей, а другие выводы этих обмоток подсоединены к вентилям анодной и катодной групп соответственно, причем противоположные силовые электроды одной пары вентилей анодной группы, связанныв с одноименными концами обмоток одного дросселя, соединены с одной парой входных выводов преобразователя, а силовыв электроды другой пары вентилей катодной группы, связанные аналогичным образом с одноияеннымн выводами обмоток другого дросселя подсоединены к другой паре. входных выводов преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ЧССР ¹ 136331, кл, 21 d 12/03 Н 02 rn., 15.04.70.

2. Состояние н перспективы развития производства и внедрения силовых полупроводниковых вентилей и йреобразовательных

20 устройств на их основе . ВНИИЭМ, 1966, рис. 7, 3. Авторское свидетельство СССР . № 442560, Н 02 М 5/28, 1974.

UHMHIM Захаз 2813/40

Тираж 917 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4