PL223185B1 - Trójfazowy kaskadowy falownik napięcia z trójuzwojeniowym trójfazowym transformatorem - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ trójfazowy kaskadowy falownik napięcia z trójuzwojeniowym trójfazowym transformatorem, jako źródło napięcia bez wyższych harmonicznych do rzędu 10 włącznie.

W znanym z patentów P. 31179 A i P. 33343 A rozwiązaniach tego typu, pozwalających osiągać napięcia o takich samych parametrach, opisany tam trójfazowy falownik został zbudowany w układzie kaskadowym tak, że napięcia z dwóch trójfazowych falowników składowych dodają się w węźle sumacyjnym którym jest transformator trójfazowy połączony w układzie Δ/Y. Zapewniając opóźnienie bądź wyprzedzenie momentów wyzwalania zaworów drugiego falownika względem zaworów pierwszego i jednocześnie takie skojarzenie połączenia w trójkąt strony pierwotnej transformatora, że występuje odpowiednio opóźnienie bądź wyprzedzenie wektora napięcia wtórnego względem pierwotnego oraz ustalając przekładnię transformatora otrzymano kaskadowy falownik napięcia. Jednakże przekładnia tego falownika jest z góry ustalona. W opisywanym tu układzie przekładnia może być dowolna, stosowna do zapotrzebowania.

W celu uzyskania źródła napięcia, o korzystnym, podobnym do sinusoidy kształcie, proponuje się nowe rozwiązanie techniczne w postaci układu trójfazowego kaskadowego falownika napięcia z trójuzwojeniowym trójfazowym transformatorem. Transformator połączony w Υ/Δ/Y i zasilany jest bezpośrednio z dwóch falowników napięcia (FN1) i (FN2), przy czym pierwszy falownik zasila uzwoj enie pierwotne połączone w gwiazdę transformatora (TR), a drugi uzwojenie pierwotne połączone w trójkąt jednakowymi napięciami. Uzwojenia te mają znojności względem siebie jak V3 : 1. Uzwojenie pierwotne o wartości względnej zwojności V3 jest połączone w gwiazdę podczas gdy uzwojenie pierwotne o zwojności względnej 1 tego transformatora połączone jest w trójkąt. Uzwojenie wtórne transformatora (TR) połączone jest w gwiazdę. Zwojność uzwojenia wtórnego może być dowolna, ale p owinna być taka, aby zapewnić odpowiednią wartość napięcia dla układu zasilanego - na rysunku 1 i 2 napędu.

Cały układ wynalazku składa się z trójfazowego transformatora trójuzwojeniowego, dwóch falowników trójfazowych, skojarzonych jak na rysunku 1 i 2. Podłączenie falowników do transformatora (TR) zapewnia sumowanie przepływów transformatora wywołanych prądami falownika. Trójfazowy falownik napięcia (FN1) kształtuje napięcie fazowe, które w zakresie kąta 0 + π przebiega następująco: w przedziale 0 + π/3 napięcie ma wartość 1/3 u_d, w przedziale od π/3 + 2π/3 napięcie ma wartość 2/3 u_d, w przedziale od 2π/3 + π napięcie ma wartość 1/3 u_d. Powyżej kąta π funkcja przebiega anty symetrycznie.

Trójfazowy falownik napięcia (FN2) kształtuje napięcia fazowe, które w zakresie kąta π/6 + π + π/6 przebiegają podobnie jak dla falownika (FN1), co oznacza, że napięcie to spóźnia się o π/6 w stosunku do napięć falownika (FN1). Powyżej kąta π + π/6 funkcja przebiega antysymetrycznie.

Przebieg napięć na wyjściu transformatora jest taki, że występują w nim harmoniczne rzędu 1, 11, 13, 23, 25 natomiast brak harmonicznych rzędu 5, 7, 17, 19, ... .

Wynalazek może znaleźć zastosowanie tam, gdzie należy korzystać z źródła, gdy niezbędne jest napięcie trójfazowe bez zawartości wyższych harmonicznych do rzędu 10 włącznie zamiast kos ztownego ich filtrowania. Układ jest więc korzystny przy zasilaniu silników trójfazowych napięciem o regulowanej częstotliwości i wartości np. z sieci jednofazowej.

Rozwiązanie wg wynalazku przedstawione zostało na załączonych schematach na których Fig. 1. przedstawia schemat ideowy wynalazku, Fig. 2. sposób kojarzenia falowników i transformatora trójuzwojeniowego.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Trójfazowy kaskadowy falownik napięcia z trójuzwojeniowym trójfazowym transformatorem znamienny tym, że ma trójfazowy trój uzwojeniowy transformator (TR) połączony Υ/Δ/Υ i zasilające go falowniki trójfazowe (FN1), oraz (FN2), znamienny tym, że pierwszy z falowników trójfazowych zasila napięciem uzwojenie tego transformatora połączone w gwiazdę o zwojności względnej V3, a drugi falownik (FN2) zasila napięciem uzwojenie pierwotne tego transformatora połączone w trójkąt o zwojności względnej 1, przy czym napięcia wyjściowe z układu stanowią napięcia uzwojenia wyjściowego tego trójfazowego transformatora skojarzone w gwiazdę, dowolnie dopasowane do potrzeb odbiornika.