SU1282285A2 - Трансформаторно-полупроводниковый @ -фазно- @ -фазный преобразователь частоты с квазиоднополосной модул цией - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике ,  вл етс  усовершенствованием по а. с. К 1105995 и может быть использовано в качестве вторичного источника питани . Цель изобретени  - улучшение формы входного

Description

25

L4

W ВД «№Й1

iWiiJiriiriri

L

(Л

W ВД «№Й1

iJiriiriri

L

Щ

|Ш

22

ю

Об

tc o

(X

ел

23

rfh

ff С

14)

и выходного токов. Преобразователь частоты (ПЧ) содержит трехфазный m трансформатор 1 с первичными 2, Зи вторичными 4, 5 трехфазными п обмотками , трехцепевые переключатели 6,7 ключи 8-13, составл ющие комплект 14, и ключи 15-20, составл ющие комплект 21, подключенные к выводам а, Ъ, блок управлени  23. При трехфазном выходе () третий выходной вывод ПЧ С может быть образован либо посредством включени  ключей 22, либо

1

Изобретение относитс  к области силовой преобразовательной техники и может быть использовано дл  питани  различных электромеханических устройств, а также в качестве вторичного источника электропитани  и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт. св. № 1105995,

Целью изобретени   вл етс  улучшение формы входного и выходного токов.

На фиг о 1 приведена электрическа  схема предлагаемого преобразовател  на фиг, 2 - векторна  диаграмма , по сн юща  принцип формировани  выходного трехфазного напр - . жени  в упрощенном варианте, когда один из выходных выводов (фаза с) образован нулевой точкой вторичной трехфазной обмотки (пунктиром показана полна  схема получени  трехфазного напр жени ); на фиг. 3 - векторна  диаграмма (а), по сн юща  образование из 3-фазной системы питающих напр жений 12-фазной системы, исполь зуемой дл  формировани  выходных.напр жений преобразовател , и временные диаграммы (б), по сн ющие алгоритм работы преобразовател  и формирование его выходных напр жений на фиг. 4 - электрическа  схема преобразовател  (а) при работе его в режиме выпр млени J на фиг, 5 - временные диаграммы (б), по сн ющие алгоритм работы такого преобразовател 

Преобразователь частоТ-Ы (ПЧ) на фиг. 1 содержит трехфазный трансформатор 1 с двум  первичными 2 и 3 и

нулевой точкой,О обмотки 4. Введени управл емых ключей 22 с двухсторонней проводимостью и подключение их к точке 0 , введение делител  частоты 25 и выполнение распределител  импульсов 26 2 т-канальным позвол ет сформировать из исходной 3-фазной эквивалентную 12-фазной систему питающих напр жений с определенным алгоритмом подключени  к выходным выводам ПЧ, что приводит к улучшению формь напр жений. 1 з-п, ф-лы, Зил.

двум  вторичными 4 и 5 3-фазными обмотками . Одни конды первичных обмоток 2 и 3 подключены к силовым входам двух 3-цепевых переключателей

6 и 7, а одни концы двух вторичных обмоток 4 и 5 через ключи 8-13, сос- тавл ювще комплект 14, и ключи 15 - 20, составл ющие комплект 21, подключены к выходным выводам а и b соответственно . При трехфазном выходе

() третий выходной вывод ПЧ с может быть образован либо посредством аналогичного комплекта ключей 22, либо нулевой точкой О основной вторичной обмотки 4 трансформатора 1, Блок 23 управлени  преобразователем включает в себ  задатчик 24 управл ющих (однопол рньпс) импульсов (ЗУИ) с частотой следовани  , где

f - частота модул ции (f 1/Тм,

фиг. Зб), делитель 25 частоты на четыре , выполненный, например,.в виде двух последовательно соединенных триггеров со счетным входом, причем парафазный вход второго триггера св зан с управл ющими входами переключателей 6 и 7, а также 6-каналь- ный распределитель -26 импульсов (РИ) (каналы его обозначены римскими цифрами I-VI). Силовые входные выводы ПЧ, А, В, С, образованы средними точками первичных обмоток 2 и 3,

Дл  формировани  из исходной 3- фазной эквивалентной 12-фазной системы питающих напр жений используютс  фазные (фазы А, В, С) и линейные (фазы.АС, ВА, СВ) напр жени , а также инверсные по отношению к

ним напр жени  (фазы А, В, С и АС, ВА, СВ), которые на фиг. За показаны пунктиром. Подключение к выходным выводам ПЧ а и b (в упрощенном варианте ) в строго определенной последовательности указанных двенадцати фаз напр жений обеспечиваетс  предлагаемой структурно-алгоритмической организацией устройства (фиг. 1а, фиг. За, б). Алгоритмы переключени  ключей 6, 7, 8-13, 15-20 показаны

на фиг. Зб: U, U,, ,з, соответственно. Импульсы управлени , обеспечивающие такое переключение, снимают с выходов I-IV РИ 26, При этом взаимосв зь номеров каналов РИ с номерами ключей (или с управл ющими этими ключами импульсами) следующа : канал I ключи В, 15, II ключи -9, 16, III ключи 10, 17 j IV ключи 11 18; V ключи 12, 19, VI ключи 13,20.

Формирование выходного напр жени  и согласно фиг. За, б в момент tg начинаетс  с подключени  фазы А сети, а формирование второго напр жени  Ug - фазы С. Последовательность подключени  эквивалентных фаз сети видна из векторной и временной диаграмм на фиг. За, б. В момент t, к фазе а подключают фазу АС сети, а к фазе b - фазу СВ. При этом в интервале замыкают ключ 6. В момент ty ключ 6 размыкают и замыкают ключ 7,

Описанна  адресаци  номеров каналов РИ номерам ключей ПЧ остаетс  одной и той же как в неупрощенном варианте ПЧ (с комплектом ключей 22), так и в упрощенном (при отсутствии этого комплекта 22). В последнем случае однако пол рность обмотки фазы b нагрузки, в качестве которой здесь выступает асинхронный двигатель (АД),

ЬО , by,

должна быть изменена (фиг. 1а). Толь- 45 двух значений углов регулйрова- ко при этом условии вращающеес  магнитное поле в рабочем зазоре АД будет круговым (на фиг. 2 показано об-- разование 3-фазной симметричной системы векторов аО,, Ь02, 0,0,JИЗдвyx 50 исходных векторов аО , ЬО , сдвинутых между ,собой по основной гармонике на угол 2 ТГ/3),

В этом случае, когда изменение включени  пол рности обмотки АД не- 55 возможно, следует примен ть неупрощенный вариант ПЧ (с комплектом 22),

Описанный преобразователь может быть эффективно применен - также в рени : ot 15 и ot 75°.

На фиг. 46 пок-азаны также напр жени  Цд, Ug, и 3-фазной сети и потребл емый из фазы А сети ток i (при активной нагрузке преобразовател ) .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   1, Трансформаторно-полупроводни- ковый т-фазно- п-фазный преобразователь частоты с квазиоднополосной модул цией по авт. св. № 1105995, о т- личающийс  тем, что, с

   O

   5

   0

   5

   0

   5

   жиме управл емого выпр мител , обеспечива  при этом на выходе двенадца- типульсное напр жение с высоким содержанием полезной (посто нной) составл ющей (при угле регулировани  , равной 0,9886 U , где U - амГТ1VTV

   плитудное значение выпр мленного напр жени ) . В этом случае использует- .с  лишь один комплект ключей 21 (фиг. 4а). Адресность каналов РИ при этом сохран етс  той же (фиг. Аб): канал 1 ключ 15; II ключ 16; III ключ.17; IV ключ 18; V ключ 19; VI ключ 20.

   Блок 23 управлени  в этой модификации устройства снабжаетс  управл емым широкодиапазонным фазосдвига- ющим узлом (ФСУ) 27, включенным между задатчиком 24 управл ющих импульсов и входами делител  25 и РИ 26. Задатчик 24 управл ющих импульсов в этом случае выполн етс  как умножитель частоты сетевого напр жени  на 12 любым известным способом (см. выходной сигнал Ug ЗУИ 24 на фиг,4б).

   В том случае, если требуетс  реверсирование выходного напр жени , ключи 15-20 должны выполн тьс  с двухсторонней проводимостью, как и в ПЧ на фиг. 1. В случае, когда реверсивность не требуетс , в качестве этих ключей могут быть установлены тиристоры (однооперационные нли двухопе- рационные), как показано на фиг. 4а.

   Частота модул ции в данном режиме равна частоте сети f . Величину посто нной составл ющей выходного напр жени  (его уровень) регулируют

   40 величиной аналогового сигнала U

   а

   подаваемого на управл ющий вход ФСУ 27. На фиг. 46 показаны алгоритмы переключени  тиристоров 15- 20 и выходное напр жение (U, и u )

   ЬО , by,

   двух значений углов регулйрова-

   двух значений углов регулйрова-

   ни : ot 15 и ot 75°.

   На фиг. 46 пок-азаны также напр жени  Цд, Ug, и 3-фазной сети и потребл емый из фазы А сети ток i (при активной нагрузке преобразовател ) .

   Формула изобретени 

   1, Трансформаторно-полупроводни- ковый т-фазно- п-фазный преобразователь частоты с квазиоднополосной модул цией по авт. св. № 1105995, о т- личающийс  тем, что, с

   51

   целью улучшени  формы кривой входного и выходного токов, его трансформатор снабжен дополнительной т-фаз- ной вторичной обмоткой, котора  одними своими концами соединена с введенными в основную вторичную т-фаз ную обмоткзг отводами, а другими концами через введенные дололнительные управл емые ключи с двухсторонней проводимостью подключена к соответствующим п-выходным выводам преобразовател , его блок управлени  снабжен делителем частоты, включенным

   .0,

   иг.г

   282285 6

   мелоду выходом задающего генератора и управл ющими входами двух т-цепе- вых управл емых переключателей первичных обмоток трансформатора, а с распределитель импульсов выполнен 2 т-канальным.

   2, Преобразователь по п. 1, о т- личающийс  тем, что при отводы основной вторичной обмотки дел т числа ее витков в отноше1

   НИИ ( 1 - -т-- )

   7f)

   Дли ipasm

   , / и ,t,

   /

   I ..7

   W.4-./1C

   . ,t

   I i/x/Vot/ I

   /g/ 1

   t/J A-r. SA

   ЛИ (раз1,1,

   Us.uis

   Ug, Uff UiO.Urj

   «г,и

   «f,«/5

   13,t 2iUJWAACCCe6

   ./.

   BA ACCCe

   .

   Vuz,3

   и

   щ

   СВВ SA А АС f CSB ВА KfCCl

   /

   III k 4.4v .x .yKxN./K/rvKv

   t,t,

   Фиг. 5