RU86365U1

RU86365U1 - THREE PHASE FREQUENCY CONVERTER

Info

Publication number: RU86365U1
Application number: RU2009119935/22U
Authority: RU
Inventors: Игорь Александрович Войтович; Сергей Федорович Коняхин; Евгений Владимирович Машуков; Илья Петрович Селиверстов; Даниил Андреевич Шевцов
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Агрегатное Конструкторское Бюро "Якорь"
Priority date: 2009-05-27
Filing date: 2009-05-27
Publication date: 2009-08-27

Abstract

1. Трехфазный преобразователь частоты, содержащий выпрямитель, выводы переменного тока которого подключены к выводам трехфазного источника переменного напряжения, имеющего общий вывод, соединенный с общим выходным выводом, выводы постоянного тока выпрямителя соединены с входными выводами трех, работающих с фазовым сдвигом 120° однофазных инверторов, каждый из которых выполнен на последовательно соединенных управляемых ключах, общая точка которых соединена через фильтр с первым входным выводом автотрансформатора, второй входной вывод которого присоединен к общему выходному выводу, а выходной - к одному из трех соответствующих фазных выходных выводов. ! 2. Трехфазный преобразователь частоты по п.1, отличающийся тем, что выводы постоянного тока выпрямителя подключены к емкостному делителю напряжения, средняя точка которого соединена с общим выходным выводом.1. A three-phase frequency converter containing a rectifier, the AC terminals of which are connected to the terminals of a three-phase AC voltage source having a common terminal connected to a common output terminal, the rectifier DC terminals are connected to the input terminals of three single-phase inverters operating with a phase shift of 120 °, each of which is made on series-connected managed keys, the common point of which is connected through a filter to the first input terminal of the autotransformer, the second input terminal which is connected to a common output terminal, and the output to one of the three corresponding phase output terminals. ! 2. The three-phase frequency converter according to claim 1, characterized in that the rectifier DC terminals are connected to a capacitive voltage divider, the midpoint of which is connected to a common output terminal.

Description

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в качестве преобразователя напряжения переменного тока нестабильной частоты в напряжение переменного тока постоянной частоты в системах энергоснабжения летательных аппаратов.The utility model relates to electrical engineering and can be used as a converter of unstable frequency alternating current voltage to constant frequency alternating current voltage in aircraft power supply systems.

Наиболее близким к полезной модели является преобразователь переменного тока нестабильной частоты в переменный ток стабильной частоты с промежуточным звеном постоянного тока (1). Устройство содержит выпрямитель, выводы переменного тока которого подключены к выводам трехфазного источника переменного напряжения нестабильной частоты. Выводы постоянного тока выпрямителя соединены через индуктивный фильтр с входными выводами трех однофазных инверторов, работающих с фазовым сдвигом 120 Эл. Град. Инверторы выполнены по полумостовой схеме на последовательно соединенных управляемых ключах, общие точки которых соединены с соответствующими выходными выводами. Недостатком известного устройства является отсутствие общего вывода схемы, который необходим при построении систем энергоснабжения. Способы формирования общего вывода в схемах преобразователей частоты известны, например, с помощью введения двухобмоточных трансформаторов на выходе каждого из инверторов. Однако использование трансформаторов ведет к резкому ухудшению массо-габаритных показателей устройства.Closest to the utility model is an converter of an alternating current of an unstable frequency into an alternating current of a stable frequency with an intermediate DC link (1). The device comprises a rectifier, the AC terminals of which are connected to the terminals of a three-phase AC voltage source of an unstable frequency. The DC terminals of the rectifier are connected through an inductive filter to the input terminals of three single-phase inverters operating with a phase shift of 120 El. Hail. Inverters are made according to a half-bridge circuit on serially connected controlled keys, the common points of which are connected to the corresponding output terminals. A disadvantage of the known device is the lack of a common output circuit, which is necessary when building energy supply systems. Methods for generating a common output in frequency converter circuits are known, for example, by introducing double-winding transformers at the output of each of the inverters. However, the use of transformers leads to a sharp deterioration in the mass-dimensional characteristics of the device.

Техническим результатом, которого можно добиться с помощью использования полезной модели, является создание схемы трехфазного преобразователя частоты с общим выводом, конструкция которого обладает хорошими массо-габаритными показателями.The technical result that can be achieved using the utility model is the creation of a three-phase frequency converter with a common output, the design of which has good mass-dimensional indicators.

Технический результат достигается за счет того, что в трехфазном преобразователе частоты содержащем выпрямитель, выводы переменного тока которого подключены к выводам трехфазного источника переменного напряжения, имеющего общий вывод, соединенный с общим выходным выводом, выводы постоянного тока выпрямителя соединены с входными выводами трех, работающих с фазовым сдвигом 120 Эл. Град. однофазных инверторов, каждый из которых выполнен на последовательно соединенных управляемых ключах, общая точка которых соединена через фильтр с первым входным выводом автотрансформатора, второй входной вывод которого присоединен к общему выходному выводу, а выходной - к одному из трех соответствующих фазных выходных выводов. Выводы постоянного тока выпрямителя могут быть подключены к емкостному делителю напряжения, средняя точка которого соединена с общим выходным выводомThe technical result is achieved due to the fact that in a three-phase frequency converter containing a rectifier, the AC terminals of which are connected to the terminals of a three-phase AC voltage source having a common terminal connected to a common output terminal, the rectifier DC terminals are connected to the input terminals of three operating with a phase shift 120 El. Hail. single-phase inverters, each of which is made on series-connected controlled switches, the common point of which is connected through a filter to the first input terminal of the autotransformer, the second input terminal of which is connected to a common output terminal, and the output terminal to one of the three corresponding phase output terminals. The DC outputs of the rectifier can be connected to a capacitive voltage divider, the midpoint of which is connected to a common output terminal

На чертеже представлена электрическая схема трехфазного преобразователя частоты.The drawing shows an electrical diagram of a three-phase frequency converter.

Устройство содержит выпрямитель 1, выводы переменного тока которого подключены к выводам А, В, С трехфазного источника переменного напряжения, например, нестабильной частоты, который имеет общий вывод N, соединенный с общим выходным выводом. Выводы постоянного тока выпрямителя 1 соединены с входными выводами трех, работающих с фазовым сдвигом 120 Эл. Град. однофазных инверторов 2, каждый из которых выполнен на последовательно соединенных управляемых ключах. Общая точка ключей инверторов 2 соединена через фильтр 3 с первым входным выводом автотрансформатора, второй входной вывод которого присоединен к общему выходному выводу, а выходной - к одному из трех соответствующих фазных выходных выводов A₁, B₁, C₁. Выводы постоянного тока выпрямителя 1 присоединены к емкостному делителю напряжения 5, средняя точка которого соединена с общим выходным выводом. Блок управления ключами инверторов может быть выполнен по любой известной схеме, например, кн. B.C.Моин «Стабилизированные транзисторные преобразователи» М. Энергоатомиздат, 1986 г., с.316.The device comprises a rectifier 1, the AC terminals of which are connected to the terminals A, B, C of a three-phase AC voltage source, for example, an unstable frequency, which has a common terminal N connected to a common output terminal. The DC terminals of the rectifier 1 are connected to the input terminals of three working with a phase shift of 120 El. Hail. single-phase inverters 2, each of which is made on series-connected managed keys. The common point of the keys of the inverters 2 is connected through a filter 3 to the first input terminal of the autotransformer, the second input terminal of which is connected to a common output terminal, and the output terminal to one of the three corresponding phase output terminals A ₁ , B ₁ , C ₁ . The DC terminals of the rectifier 1 are connected to a capacitive voltage divider 5, the midpoint of which is connected to a common output terminal. The control unit keys of the inverters can be performed by any known scheme, for example, the book. BCMoin "Stabilized Transistor Converters" M. Energoatomizdat, 1986, p. 316.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При подключении преобразователя к источнику переменного тока нестабильной частоты на выходных выводах выпрямителя 1 формируется постоянное напряжение, которое подается на входные выводы трех однофазных инверторов 2, работающих с фазовым сдвигом 120 Эл. Град. Переменное напряжение с выходов инверторов через фильтры 4 подается на обмотки автотрансформаторов 4, выводы которых соединены с выходными выводами A₁, B₁, C₁, и общим выходным выводом. Выпрямитель 1 и силовой «0», зафиксированный средней точкой емкостного делителя напряжения 5, образуют двуполярный источник постоянного напряжения в звене постоянного тока. Автотрансформаторы могут быть выполнены как повышающими, как представлено на чертеже, так и понижающими.When the converter is connected to an AC source of unstable frequency, a constant voltage is formed at the output terminals of the rectifier 1, which is supplied to the input terminals of three single-phase inverters 2 operating with a phase shift of 120 El. Hail. Alternating voltage from the outputs of the inverters through the filters 4 is fed to the windings of the autotransformers 4, the terminals of which are connected to the output terminals A ₁ , B ₁ , C ₁ , and a common output terminal. Rectifier 1 and power “0”, fixed by the midpoint of the capacitive voltage divider 5, form a bipolar DC voltage source in the DC link. Autotransformers can be made as increasing, as shown in the drawing, and lowering.

Применение автотрансформаторов, одни из входных выводов которых присоединены к общему выходному выводу, обеспечило возможность организации четвертого «нулевого» вывода источника переменного напряжения (преобразователя частоты), не приводя к значительным ухудшениям массо-габаритных показателей конструкции устройства.The use of autotransformers, one of the input terminals of which are connected to a common output terminal, made it possible to organize the fourth “zero” output of an AC voltage source (frequency converter) without leading to significant deterioration in the mass-dimensional parameters of the device design.

Возможность использования преобразователя для питания широкого диапазона нагрузок, в том числе и требующих наличия нулевого провода, позволяет рекомендовать полезную модель в системах энергоснабжения летательных аппаратов.The possibility of using the converter to power a wide range of loads, including those requiring the presence of a neutral wire, allows us to recommend a utility model in aircraft power supply systems.

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания:Sources of information taken into account when compiling the description:

«Электрооборудование летательных аппаратов» под ред. С.А.Грузкова, М. МЭИ, 2005 г., с.430."Electrical equipment of aircraft", ed. S.A. Gruzkova, M. MPEI, 2005, p. 230.

Claims

1. A three-phase frequency converter containing a rectifier, the AC terminals of which are connected to the terminals of a three-phase AC voltage source having a common terminal connected to a common output terminal, the DC terminals of the rectifier are connected to the input terminals of three single-phase inverters operating with a phase shift of 120 °, each of which is made on series-connected managed keys, the common point of which is connected through a filter to the first input terminal of the autotransformer, the second input terminal which is connected to a common output terminal, and the output to one of the three corresponding phase output terminals.

2. The three-phase frequency converter according to claim 1, characterized in that the rectifier DC terminals are connected to a capacitive voltage divider, the midpoint of which is connected to a common output terminal.