RU2027293C1

RU2027293C1 - Converter of the three-phase alternating current into the alternating one

Info

Publication number: RU2027293C1
Application number: RU92006749A
Authority: RU
Inventors: Поль Соломонович Райкин
Original assignee: Поль Соломонович Райкин
Priority date: 1992-11-17
Filing date: 1992-11-17
Publication date: 1995-01-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: converter has phase and line bridge rectifiers connected with the phase windings of the engine stator. Thyristor are switched on to the same windows. The duplication of the synchronous frequency is exercised in the engine. If the necessity of its drop arises, each of the thyristors is in an open state during several half periods of the rectified voltage. The converter is used in electrical networks and in the engines of the alternating current. EFFECT: facilitated manufacture. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике. The invention relates to electrical engineering.

Известны преобразователи частоты переменного тока с выпрямительным блоком и с непосредственной связью [1]. Known AC frequency converters with a rectifying unit and with direct connection [1].

Прототипом изобретения является преобразователь трехфазного переменного тока с выпрямительным блоком [2]. A prototype of the invention is a three-phase AC converter with a rectifier unit [2].

Недостатками аналогов и прототипа являются большая сложность, невысокая надежность и недостаточно широкий диапазон рабочих частот. The disadvantages of analogues and prototype are the great complexity, low reliability and a wide range of operating frequencies.

Целью изобретения является упрощение и удешевление преобразователя, повышение надежности и расширение диапазона рабочих частот. The aim of the invention is to simplify and reduce the cost of the Converter, improving reliability and expanding the range of operating frequencies.

Цель достигается тем, что в преобразователе трехфазного переменного тока в переменный, содержащем выпрямительный блок и соединенные с ним управляемые вентили, включенные в цепь питания фазных обмоток электромагнитной нагрузки, в качестве выпрямительного блока использованы однофазные мостовые выпрямители фазного и линейного напряжений, число каждого типа которых соответствует числу фаз электромагнитной нагрузки, причем одноименные полюса всех выпрямителей подключены каждый к своему концу фазной обмотки электромагнитной нагрузки, а другие полюса одноименных выпрямителей объединены и подключены к каждому концу фазной обмотки через свой управляемый вентиль. The goal is achieved in that in a three-phase AC to AC converter containing a rectifier unit and controlled valves connected to it, included in the power supply circuit of the phase windings of the electromagnetic load, single-phase bridge rectifiers of phase and line voltages are used as a rectifier unit, the number of each type of which corresponds to the number of phases of the electromagnetic load, with the same poles of all rectifiers connected each to its end of the phase winding of the electromagnetic load, and the other poles of the rectifiers of the same name are combined and connected to each end of the phase winding through its controlled valve.

На фиг. 1 приведена схема соединения обмоток статора трехфазного двигателя переменного тока, используемого в преобразователе; на фиг. 2 - схема обмоток статора двухфазного двигателя. In FIG. 1 shows a connection diagram of the stator windings of a three-phase AC motor used in the converter; in FIG. 2 is a diagram of the stator windings of a two-phase motor.

Выходы фазных мостовых выпрямителей, собранных на диодах 1, подключены положительными полюсами к соответствующим концам А, В и С обмоток 2 фаз статора асинхронного или синхронного двигателя (или первичных обмоток трехфазного трансформатора). К этим же концам обмоток подключены аноды тиристоров 3. Выходы линейных мостовых выпрямителей на диодах 4 подключены положительными полюсами к концам X, Y и Z обмоток 2. К этим же концам обмоток подключены аноды тиристоров 5. Общая точка катодов этих тиристоров соединена с общей отрицательной шиной выпрямителей на диодах 1. Общая точка катодов тиристоров 3 соединена с общей отрицательной шиной выпрямителей на диодах 4. Входы всех мостовых выпрямителей соединены с фазными и линейными выходами трехфазной сети АВС так, что конец В обмотки 2 через свой выпрямитель подключен к фазе А сети, а конец Х обмотки через свой выпрямитель подключен к линии ВС сети (фиг. 1), и т.д. На фиг. 2 конец Х через свой выпрямитель подключен к фазе В. Управляющие электроды всех тиристоров 3 и 5 подключены к выходам блока управления (на фигурах не показан). The outputs of the phase bridge rectifiers assembled on diodes 1 are connected by positive poles to the corresponding ends of A, B and C of the windings of the 2 phases of the stator of an asynchronous or synchronous motor (or primary windings of a three-phase transformer). The anodes of thyristors 3 are connected to the same ends of the windings. The outputs of linear bridge rectifiers on diodes 4 are connected by positive poles to the ends X, Y and Z of the windings 2. The anodes of the thyristors 5 are connected to the same ends of the windings. The common point of the cathodes of these thyristors is connected to a common negative bus rectifiers on diodes 1. The common point of the cathodes of thyristors 3 is connected to the common negative bus of rectifiers on diodes 4. The inputs of all bridge rectifiers are connected to the phase and linear outputs of the three-phase ABC network so that the end B of winding 2 is connected with howl rectifier is connected to phase A of the network, and the end X of the winding through its rectifier is connected to the line BC of the network (Fig. 1), etc. In FIG. 2, the end X through its rectifier is connected to phase B. The control electrodes of all thyristors 3 and 5 are connected to the outputs of the control unit (not shown in the figures).

Работает преобразователь следующим образом. The converter operates as follows.

Выпрямленное диодами 1 напряжение фазы А сети запитывает через свой открытый тиристор 5 фазу АХ статора двигателя. Встречным током эта фаза запитывается от выпрямителя на диодах 4 линейного напряжения ВС сети при открывании тиристора 3, подключенного к концу А фазной обмотки (фиг. 1). Если эти тиристоры открываются в каждую вторую половину периода выпрямленного напряжения, частота в обмотке 2 фазы АХ вдвое превышает частоту питающей сети. Чтобы скомпенсировать более высокое линейное напряжение сети (по отношению к фазному), отсечка тока тиристором 3 должна несколько превышать отсечку тока тиристором 5. Аналогично запитываются другие обмотки 2 фаз статора двигателя, в котором осуществляется удвоение синхронной частоты. При необходимости снижения синхронной частоты двигателя по отношению к частоте сети каждый из тиристоров 3 и 5 в фазах статора находится в открытом состоянии в течение нескольких полупериодов выпрямленного напряжения. Управление моментом открывания тиристоров осуществляется от блока управления. Выключение тиристоров происходит при естественном снижении выпрямленного напряжения до нуля. На фиг. 2 встречный ток в фазе АХ двигателя формируется фазой В сети через тиристор 3, подключенный к концу А обмотки. В фазах АХ и ВY сдвиг составляет 90^о.The phase A network voltage rectified by diodes 1 feeds the phase 5 of the motor stator AX through its open thyristor. By counter current, this phase is fed from the rectifier on the diodes 4 of the line voltage of the AC network when the thyristor 3 is connected, connected to the end A of the phase winding (Fig. 1). If these thyristors open every second half of the rectified voltage period, the frequency in the winding of phase 2 of the AX is twice the frequency of the mains. In order to compensate for the higher line voltage of the network (with respect to the phase), the current cutoff by thyristor 3 should slightly exceed the current cutoff by thyristor 5. Other windings of the 2 phases of the motor stator, in which the synchronous frequency is doubled, are energized similarly. If it is necessary to reduce the synchronous frequency of the motor with respect to the mains frequency, each of the thyristors 3 and 5 in the stator phases is in the open state for several half-periods of the rectified voltage. The control of the opening moment of the thyristors is carried out from the control unit. Turning off the thyristors occurs with a natural decrease in the rectified voltage to zero. In FIG. 2, the counter current in the phase AX of the motor is formed by the phase B of the network through the thyristor 3 connected to the end A of the winding. The phases of ACh and in Y offset is ^90.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в возможности простыми средствами и с малыми энергетическими потерями формировать автономные электрические сети повышенной частоты различного напряжения и числа фаз, а также упростить и повысить эффективность работы и расширить диапазон скоростей асинхронных и синхронных двигателей и муфт скольжения. The technical and economic efficiency of the invention consists in the possibility, by simple means and with low energy losses, to form autonomous electric networks of increased frequency of various voltages and phase numbers, as well as to simplify and increase work efficiency and expand the speed range of asynchronous and synchronous motors and slip clutches.

Claims

Three-phase AC to AC converter, containing a rectifier unit and connected controlled valves included in the power supply circuit of the phase windings of the electromagnetic load, characterized in that single-phase bridge rectifiers of phase and linear voltage are used as a rectifier unit, the number of each type of which corresponds to the number of phases electromagnetic load, and the same poles of all rectifiers are connected each to its end of the phase winding of the electromagnetic load, and each ie the poles of the same name rectifiers combined and connected to each end of the phase winding through a controlled valve.