Преобразователь частоты

 

CcNo2 СОВФтсмнх

Сецнаанствннжнх

Ресеубамк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСК©МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополннтеяьное к авт. свкд-ву— (22) Заявлено 29.03.79 (21) 2738751/24-07 с присоединением заявки 89— (23) Приоритет—

Опубликовано 1503.81. Бюллетень Мо 10

Дата опубликования описания 17. ОЗ. 81 (53)pA „„з

H 02 Yi 7/515

Госуяарстюанный ноэбнтФТ

СССР но аман нзобретеннй н отнрмтнй (53) УДК 6 21. .314.57(088.8) (Р ° Н. Киямов, Н.И. Петриди и Е.И. Сняткай.. .iл.i

1 а Q,М F.Хнн . Р (72) Авторы

- изобретения

Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к преобра .эовательной технике и может найти применение в технике индукционного нагрева металлов, в частности в качестве источника питания мощных вакуумных плавильных печей.

Известен многомостовой преобразователь на тиристорах, выполненный в виде преобразовательного моста, плечи которого образованы инвертирующими мос ами с обратныаи диодами и коммутирующими LC-цепями в диагоналях переменного тока (1) .

Однако выходное напряжение этого преобразователя при питании от промышленной сети напряжением 380 В соса ляет всего 250 В. т в

Известен также многомостовой преобразоатель, содержащнй две груп- 20 пы инвертирующих мостов, подключенных к источнику постоянного тока через свои входные дроссели, между которыми включается нагрузка (2).

Однако выходные зажимы этого 25 преобразователя имеют постоянный потенциал 2б0 В относительно нулевой точки питающего трансформатора или относительно заземленного корпу ,са вакуумной печи. 30

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является

i преобразователь, содержащий три ин- вертирующих моста, первый и второй из которых анодными вершинами подключены через входной дроссель к плюсовому зажиму мостового выпрямителя, первый и третий катодными вершинами подключены через входной дроссель к минусовому зажиму выпрямителя, свободные вершины второго и третьего мостов образуют выходные зажимы, а выпрямитель зажимами переменного тока подключен к вторичной обмотке питающего трансформатора, имеющей заземленную нулевую точку $3) .

Однако в этом преобразователе невозможно фазовое регулирование выходного напряжения, а любой другой известный способ регулирования не обеспечивает требуемого диапазона регулирования. В выходном токе этого преобразователя имеется постоянная составляющая„

Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей эа счет обеспечения фазового регулирования выходного напряжения н ис813631 ключеяия постоянной составляющей в выходном токе.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователе, содержащем

Ъве группы тиристорных инвертирующях мостов с обратными диодами и коммутирующими LC-цепями в диагоналях переменного тока, анодяые вершины первого и второго мостов каждой группы подключены через свой входной дроссель к плюсовому выводу мостового выпрямителя, катодные вершины первого и третьего мостов каждой группы подключены через свой входной дроссель к минусовому выводу выпрямителя, зажимы переменного тока выпрямителя подключены к 15 вторичной обмотке сетевого трансформатора, имеющей заземленный нулевой вывод, катоданя вершина второго моста каждой группы соединена с анодной вершиной третьего моста смежной груп- 2О пы и точки соединения образуют выходные выводы.

При таком соединении инвертирующих мостов обеспечивается фазовое регулирование выходного напряжения путем геометрического сложения в нагрузке токов различных групп ннвертирующих мостов и исключение постоянной составляющей в выходном токе.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого источника питания вакуумных индукционных печей.

Преобразователь частоты содержит две группы иявертирующих мостов 1, 2, 3 и 4, 5, б, выполненных на тиристорах 7-30, зашунтированяых обратными диодами 31 54, с последовательными коммутирующими LC-цепочками в диагоналях переменного тока, состоящими яз дросселей 55-60 и конденсаторов 61-66, при этом анодные вершины мостов 1 и 2 первой группы и мостов 4 и 5 второй группы подключены через своя входные дроссели 67 и 68 к плюсовому выводу, а катодные вершины мостов 1 и 3 первой группы и 4 и 6 второй группы подключены чере" свои входные дроссели 69 и 70 к минусовому выводу мостового выпрямителя 71, зажимы переменного тока которого подключены к выводам вторичной обмотки питающего трансформатора 72, имеющей заземлеяный нулевой вывод. Катодная вершина моста 2 первой группы соедииена с анодяой вершиной моста б второй группы, и точка соединения образует один выходной зажим„ катодяая вершина моста 5 соединена с анодной вершиной моста 3 и образует второй выходной зажим, к выходным зажимам подключен индуктор 73, зев шунтированный конденсатором 74 и помещенный в заземленный корпус вакуумной печи 75.

Мост 1 работает с постоянным сдвигом по фазе 180 эл.град. по отношению к мостам 2 и 3, работающим синфазно, мост 4 работает с постоянным сдвигом по фазе 180 эл.град. по отношению к мостам 5 и 6, работающим синфазно. Мосты первой группы работают с регулируемым сдвигом по фазе от 0 до 180 эл.град,по отношению к мостам второй группы. При этом, если мосты 1, 2 и 3 работают со сдвигом по фазе 180 эл.град. по отношению к мостам 4, 5 и б, то одновременно включены тяристоры (диоды) мостов 2, 3 и 4 и диоды (тиристоры) мостов 1, 5 и б. В нагрузке токи тиристоров (диодов) мостов 2 и 3 и диодов (тиристоров)мостов 5 и 6 протекают в одном направлении. Напряжение Ъа нагрузке в этом случае максимальное. Если мосты 1, 2 и 3 работают с нулевым сдвигом по фазе относительно мостов 4, 5 и б, то одновременно включены тиристоры (диоды) мостов 2, 3, 5 и б и диоды (тиристоры) мостов 1 и 4. В нагрузке токи тиристоров (диодов) мостов

2 и 3 и .токи диодов (тиристоров) мостов 5 и б протекают в противоположяых направлениях. Напряжение на нагрузке равно нулю. При фазовом сдвиге в диапазоне от 0 до 180 эл.град. выходное напряжение определяется величиной угла сдвига.

Таким образом,, выходное напряжение предлагаемого источника питания изменяется от 0 до номинального независимо от добротности контура нагрузки.

Постоянная составляющая входного тока мостов 2 и 5 замыкается на выпрямитель через мосты 6 и 3 соответственно, минуя цепь нагрузки.

Выходное напряжение предлагаемого источника питания равно 500 В при работе от промышленной сети напряжением 380 В, что в два раза выше,чем в известном преобразователе за счет того, что к выходным зажимам прикладывается сумма напряжений всех коммутирующих конденсаторов каждой группы инвертирующих мостов.

В предлагаемой схеме отсутствует постоянный потенциал выходных зажимов по отношению к заземленной нулевой точке вторичной обмотки сетевого трансформатора, так как выходные выводы отделены от плюсового и мияусового выводов выпрямителя равными коммутирующими конденсаторами 62-65 инвертирующих мостов 2, б, 5 и 3.

Формула изобретения

Преобразователь частоты, содержащий сетевой трансформатор, мостовой выпрямитель, две группы инвер813631 тирующих тиристорных мостов с обратными диодами и коммутирующими С"цепями в диагоналях переменного тока, в каждой из .которых,анодные вершины первого и второго мостов подключены через входной дроссель к плюсовому выводу выпрямителя, катодные вершины первого и третьего мостов подключены через входной дроссель к минусовому выводу выпрямителя, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения фазового регулирования выходного напряжения и исключения постоянной составляющей тока нагрузки, катодная вершина второго моста каждой группы соединена с анодной вершиной третьего моста смежной группы, и точки соединения образуют выходные выводы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 266040, кл. Н 02 И 7/515,29.11.68.!

2. Авторское

Р 399038, кл. Н

3. Авторское

В 478402 кл. Н свидетельство СССР

02 М 7/515,03.02.71. свидетельство СССР

02 И 5/45, 1975.

813631

Составитель Г. Вотчинец шко Тек ед A. As Kp екто Н. Стец

Тираж 730 Подписное

HHHHI1H Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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