Непосредственный -фазный преобразователь частоты

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п,725164

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.08.78 (21) 2655321/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (51) М. Кл

Н 02М 5/27

Государственный комитет (53) УДК 621.314.572 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

В. С. Высочанский (71) Заявитель (54) НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ т-ФАЗНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в качестве преобразователя частоты для питания различных 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 (11.

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= т — 1

= Т, где Т вЂ” период выходной часто2m 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 превышает мощность нагрузки.

Если же НПЧ работает как источник на5 пряжения (21, то пакеты отпирающих импульсов подаются на вентили выпрямителей в течение времени t=0,5 Т. При этом периодически возникают интервалы времени, когда одновременно работают т — 1

1р вентильных мостов, относящихся к одной катодной группе, но к разным фазам нагрузки. Для исключения междуфазовых уравнительных токов применяют трансформаторы с тремя и более комплектами вто15 ричных обмоток. Связь вентильных групп в этом НПЧ осуществлена непосредственно, а не через реактор.

Недостатком этого решения является относительно большая мощность входного

2р трансформатора, которая принципиально превышает 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 трансЗр форматора. Это возможно в тех случаях, 725164 когда гальваническая развязка питающей сети и нагрузки не требуется.

Поставленная цель достигается тем, что в известном непосредственном преобразователе частоты (содержащем 2т и-фазных 5 включенных попарно по выходу встречнопараллельно вентильных мостов, причем силовые входные выводы одной половины m мостов, принадлежащих разным парам, подключены ко вторичной обмотке и-фаз- 10 ного трансформатора, одни концы первичной обмотки которого образуют силовые входные выводы преобразователя для подключения их к сети, силовые входные выводы другой половины мостов подключены к 15 силовым входным выводам преобразователя. Это, кроме того, позволяет упростить устройство.

Сущность предложения поясняется чертежом. 20

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 вто- 25 ричной обмотке трансформатора 13. Между анодными группами 14 мостов 1 — 3 и катодными группами 15 мостов 10 — 12 может быть включен при необходимости реактор 16. 30

Для исключения уравнительных токов между фазами можно использовать способ, согласно которому вентили анодных групп мостов 1 — 3 разных фаз отпирают при одинаковых углах а1 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 40 отпирают при одинаковых углах а>. При этом допустимо устанавливать а1 ññ . Если

НПЧ работает как источник тока, то управление вентилями производится известным способом. Подключение одной из групп 4 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 неуправляемыми.

В НПЧ вЂ” источнике тока уменьшается мощность питающего трансформатора в два раза. В НПЧ вЂ” источнике напряжения мощность трансформатора можно уменьшить в большее число раз как за счет лучшего 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 и-фазного трансформатора, одни концы первичной обмотки которого образуют силовые входные выводы преобразователя для подключения их к сети, отличающийся тем, что, с целью упрощения и уменьшения 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.

725164

7г

Составитель Т. Мыцык

Техред В. Серякова

Корректор Л. Тарасова

Редактор В, Левятов

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 365/9 Изд. № 219 . Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5