RU2121210C1 - Полупроводниковый преобразователь переменного трехфазного напряжения в переменное однофазное тройной частоты - Google Patents
Полупроводниковый преобразователь переменного трехфазного напряжения в переменное однофазное тройной частоты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2121210C1 RU2121210C1 RU96116765A RU96116765A RU2121210C1 RU 2121210 C1 RU2121210 C1 RU 2121210C1 RU 96116765 A RU96116765 A RU 96116765A RU 96116765 A RU96116765 A RU 96116765A RU 2121210 C1 RU2121210 C1 RU 2121210C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase voltage
- oscillatory circuit
- parallel
- voltage
- converter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Преобразователь может быть использован в преобразовательной технике, в частности в качестве источников питания установок индукционного нагрева, электроинструмента повышенной частоты. Устройство содержит три ключа, выполненных каждый на тиристорах со встречно-параллельным соединением, параллельный колебательный контур, блок управления с элементами гальванической развязки в выходных цепях, обеспечивающий формирование коротких импульсов тока, сдвинутых во времени на 1/6 часть периода колебаний напряжения питающей сети. При этом уменьшается количество полупроводниковых приборов и потери энергии. 2 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится электротехнике, в частности к силовым преобразователям частоты.
Широко известны полупроводниковые преобразователи частоты, содержащие трехфазный выпрямитель, фильтр переменной составляющей тока, автономный инвертор напряжения и колебательный контур коммутации тока через тиристоры инвертора.
Недостатком таких преобразователей является значительное недоиспользование установленной мощности полупроводниковых приборов и реактивных элементов устройств коммутации тока, особенно в преобразователях, предназначенных для питания установок индукционного нагрева для плавки и поверхностной закалки.
Прототипом предлагаемому устройству является резонансный автономный инвертор напряжения [1], в котором в качестве реактивных элементов устройства коммутации используется параллельный контур, образованный индуктором и конденсаторами компенсации реактивной мощности. Однако в состав такого преобразователя входят трехфазный выпрямитель, фильтр переменной составляющей тока на входе и тиристорный мост инвертора и использование такого варианта ограничено диапазоном частот 500 - 20000 Гц.
Технической задачей изобретения является сокращение количества полупроводниковых приборов, обеспечение возможности получения колебаний в диапазоне низких частот и сокращение потерь энергии.
Сущность изобретения.
Поставленная техническая задача достигается тем, что полупроводниковый преобразователь, содержащий ключи, выполненные на тиристорах со встречно-параллельным соединением, параллельный колебательный контур и блок управления с элементами гальванической развязки в выходных цепях, обеспечивающий формирование коротких импульсов, сдвинутых во времени на 1/6 часть периода колебаний напряжения питающей сети, дополнен реактором, подключенным между общей точкой соединения указанных ключей и колебательным контуром; при этом параметры указанного контура должны удовлетворять условию:
а индуктивность дополнительного реактора определяется выражением:
Lo= T /4π2Cк,
где
f - частота колебаний напряжения питающей сети;
Lk, Ck - индуктивность и емкость параллельного колебательного контура;
Rн - активное сопротивление нагрузки;
L0 - индуктивность дополнительного реактора;
Tи - длительность импульса тока подзаряда колебательного контура, равная (0,1 - 0,2)/3 мсек.
а индуктивность дополнительного реактора определяется выражением:
Lo= T
где
f - частота колебаний напряжения питающей сети;
Lk, Ck - индуктивность и емкость параллельного колебательного контура;
Rн - активное сопротивление нагрузки;
L0 - индуктивность дополнительного реактора;
Tи - длительность импульса тока подзаряда колебательного контура, равная (0,1 - 0,2)/3 мсек.
На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого полупроводникового преобразователя переменного трехфазного напряжения в переменное однофазное тройной частоты; на фиг. 2 даны временные диаграммы напряжений и тока, иллюстрирующие его работу.
Полупроводниковый преобразователь переменного трехфазного напряжения в переменное однофазное содержит три симметричных ключа, выполненных на тиристорах 1-6, конденсатор 7 и реактор 8 колебательного контура, реактор подпитки 9 и блок управления 10. Конденсатор 7 соединен с фазой А через маломощный диод 11 и омический делитель на резисторах 12, 13. Нагрузка преобразователя и реактор 8, контактором 14 подключается параллельно указанному конденсатору.
Управляющие переходы тиристоров 1, 2; 3, 4 и 5, 6 через элементы гальванической развязки, входящие в состав блока управления 10, связаны соответственно с выходами импульсов тока i1, i4, i2, i5 и i3, i6.
В исходном состоянии тиристоры 1-6 выключены, а напряжение на конденсаторе 7 на 10-15% ниже амплитудного значения напряжения на входе А.
В момент времени t1 (фиг. 2) блок управления 10 формирует импульс тока i1, который поступает в цепь управляющего перехода тиристора 1 и на вход управления контактора 14.
Отпирание тиристора 1 обеспечивает подзаряд конденсатора 7 импульса тока ik. Наличие в цепи подзаряда конденсатора 7 реактора 9 обуславливает увеличение напряжения на конденсаторе U до значения, большего амплитуды напряжения Ua на фазе A и в момент времени тиристор 1 выключается. С этого момента напряжение на конденсаторе уменьшается по синусоидальному закону с частотой собственных колебаний, величина которой должна в 3 раза превышать частоту колебаний питающей сети.
В момент времени t2 импульс тока i2 поступает в цепь управляющего перехода тиристора 6, отпирание которого обеспечивает подзаряд конденсатора в момент максимума обратной полуволны напряжения U.
В дальнейшем при отпирании тиристоров 3, 2, 5 и 4 электромагнитные процессы в преобразователе будут повторяться.
Таким образом, при работе предлагаемого преобразователя обеспечивается преобразование переменного трехфазного напряжения частотой 50 Гц в переменное однофазное частотой 150 Гц формой, близкой синусоидальной, без промежуточного звена - трехфазного выпрямителя с фильтром переменной составляющей тока на входе инвертора, что обеспечивает снижение массы и стоимости оборудования и габаритов преобразовательной установки. При этом эффективное значение напряжения на выходе практически равно фазному напряжению на входе и обеспечивается распределение нагрузки по трем фазам.
Источники информации
1. А. с. СССР N 1686668, кл. H 02 M 7/523. Резонансный инвертор. /Л.Г. Кощеев//Б.И. N 39, 1991 г.
1. А. с. СССР N 1686668, кл. H 02 M 7/523. Резонансный инвертор. /Л.Г. Кощеев//Б.И. N 39, 1991 г.
Claims (1)
- Полупроводниковый преобразователь переменного трехфазного напряжения в переменное однофазное тройной частоты, содержащий три ключа, выполненных каждый на тиристорах со встречно-параллельным их соединением, параллельный колебательный контур и блок управления с элементами гальванической развязки в его выходных цепях, каждая из которых связана с управляющим переходом соответствующего тиристора, при этом блок управления обеспечивает формирование коротких импульсов тока, сдвинутых во времени на 1/6 часть периода колебаний напряжений питающей сети в своих выходных цепях, отличающийся тем, что между общей точкой соединения указанных ключей и параллельным колебательным контуром подключен дополнительный реактор, при этом параметры указанного контура должны удовлетворять условию
а индуктивность дополнительного реактора определяется из условия
Lo= T
где
f - частота колебаний напряжения питающей сети;
LкCк - индуктивность и емкость параллельного колебательного контура;
Rн - активное сопротивление нагрузки;
L0 - индуктивность дополнительного реактора;
Tп - длительность импульсов тока подзаряда параллельного колебательного контура, равная (0,1-0,2)/3 мс.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96116765A RU2121210C1 (ru) | 1996-08-16 | 1996-08-16 | Полупроводниковый преобразователь переменного трехфазного напряжения в переменное однофазное тройной частоты |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96116765A RU2121210C1 (ru) | 1996-08-16 | 1996-08-16 | Полупроводниковый преобразователь переменного трехфазного напряжения в переменное однофазное тройной частоты |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2121210C1 true RU2121210C1 (ru) | 1998-10-27 |
RU96116765A RU96116765A (ru) | 1998-11-10 |
Family
ID=20184638
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96116765A RU2121210C1 (ru) | 1996-08-16 | 1996-08-16 | Полупроводниковый преобразователь переменного трехфазного напряжения в переменное однофазное тройной частоты |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2121210C1 (ru) |
-
1996
- 1996-08-16 RU RU96116765A patent/RU2121210C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Li et al. | A direct AC–AC converter for inductive power-transfer systems | |
AU706656B2 (en) | Charger for electrical energy accumulator | |
US20170237340A1 (en) | Method and apparatus for intrinsic power factor correction | |
EP0486130A2 (en) | Single phase AC power conversion apparatus | |
KR19990067046A (ko) | Ac-dc 전원 | |
KR20110110805A (ko) | Dc/dc-변환기 및 ac/dc-변환기 | |
EP1175814A2 (en) | Resonant frequency induction furnace system using capacitive voltage division | |
Keyhani et al. | Isolated ZVS high-frequency-link AC-AC converter with a reduced switch count | |
Bandeira et al. | High voltage power supply using a T-type parallel resonant DC–DC converter | |
US3761667A (en) | Output power control of induction cooking inverter | |
US20050180176A1 (en) | Welding set with quasi-resonant soft-switching inverter | |
RU2335841C1 (ru) | Высоковольтный преобразователь постоянного напряжения с фильтрокомпенсирующей цепью и способ управления его выходной мощностью | |
US5587892A (en) | Multi-phase power converter with harmonic neutralization | |
RU2460246C1 (ru) | Преобразовательное устройство для индукционного нагрева на основе параллельного мостового резонансного инвертора и способ управления преобразовательным устройством для индукционного нагрева на основе параллельного мостового резонансного инвертора | |
RU2121210C1 (ru) | Полупроводниковый преобразователь переменного трехфазного напряжения в переменное однофазное тройной частоты | |
Cheriti et al. | A rugged soft commutated PWM inverter for AC drives | |
EP0535095B1 (en) | Resonant converter | |
Jain | Resonant power conversion: Insights from a lifetime of experience | |
US4455600A (en) | Single phase, double-ended thyristor inverter with choke-coupled impulse commutation | |
Mak et al. | Inductorless switched-capacitor inverter with high power density | |
Jain et al. | Analysis of a clamped series inverter with a transformer coupled load | |
Samanta et al. | A new current-fed (C)(LC)(LC) topology for inductive wireless power transfer (IWPT) application: Analysis, design, and experimental results | |
RU2147785C1 (ru) | Полупроводниковый преобразователь постоянного напряжения в переменное с заданной функциональной зависимостью от времени | |
Sharma et al. | Comparative analysis of a novel topology for single-phase Z-source inverter with reduced number of switches | |
US3439254A (en) | Single phase voltage converter |