SU603073A1 - Вентильный преобразователь дл умножени частоты - Google Patents

Description

подключена нагрузка 12, параллельно которой подсоединен шунтирующий ключевой элемент, В удвоителе частоты ключ, шунтирующий клк чевой элемент, выполнен однополупериодным и состоит из последовательно включенных j тиристора 13 и диода 14. В умножителе при кратности умножени  больше двух встречно параллельно последним подключают тиристор 15 и диод 16. Между общими точками соединени  тиристоров 13 и 15 сjo диодами 14 и 16 ключа - нулевого вентил  и тиристоров 4, 5 и 6, 7 с диодами Г8, 9 и Ю, 11 подключены коммутирующие конденсаторы 17-20 (в удвоителе частоты на фиг. 1 конденсаторы 19,2О отсутствуют)

Принцип работы устройства на примере двоител  частоты следующий (см. фиг. 1). положительный полупериод напр жени  пиани  21 (плюс показан точкой) при пере- 20 оде тока 22 нагрузки через нуль (при oi S f , см. фиг. 2), открываетс  тиристор 5 и по цепи обмотка 2 - диод 9 - тирисор 5 - нагрузка 12 - обмотка 2 начинает ротекать ток 23 (фиг. 2), а к нагрузке 25 12 прикладываетс  напр жение. 24 (заштрихованна  площадка). При заданном угле регулировани  оС сЛ-л} , открываетс  тирисор 13 нулевого вентил . Конденсатор 17, имеющий пол рность, приведенную на фиг. 1 30 без скобок, запирает тиристор 5 и перезар жаетс  по контуру: плюс обкладка тиристор 13 - нагрузка 12 - обмотка 2 диод 9 - минус обкладка. В момент равен-„ ства напр жений на конденсаторе 17 и на 35 обмотке 2 открываетс  диод 14. Ток 25, поддерживаемый в, прежнем направлении за счет ЭДС самоиндукции, начинает протекать по короткозамкнутому контуру нагрузки 12. Он медленно спадает по экспоненте на ин- 40 тервале tзC 4 «А, Пол рность конденсаторов 17-20 (см. фиг. 1, 3) приведена в исходном состо нии дл  положительного полупериода, т.е. когда плюс на обмотках 2 и 3 показан точкой.

ПриоС«еХ.2 отпирают тиристор 6 второго двухполупериодного ключа. Конденсатор 18 своим напр жением запирает тиристор 13 и перезар жаетс  током 22 нагрузки по цепи: плюс обкладка - тиристор 6 на- 50 грузка 12 - диод 14 - минус обкладка. Когда потенциал анода диода 1О станет потенциала катода, он откроетс  и через oбJ aзoвaвщyюc  цепь избыточна  реактивна  мощность рекуперируетс  в сеть. Ток 35 26, протека  ьстречно напр жению на обмотке 3 через диод 10 и тиристор 6, быстро спадает до нул  при оС Тч это врем  открываетс  тиристо 7 этого же ключа и через негх) протекает ток 27 на ин- вО

тервале TI oL 6 V последний момент тиристор естественно запираетс . В следующий полупериод напр жени  питани  21 (1Г-2Т ) процессы повтор ютс .

В момент Л открываетс  тиристор 6. Через образовавшийс  контур протекает ток 28 (зона потреблени ), при отпирании тиристора 13 образуетс  короткозамкнутый контур нагрузки, через . протекает ток 29, а конденсатором 18 запираетс  тиристрр 6, с момента открывани  тиристора 5 образуетс  контур рекуперации избыточной реактивной энергии нагрузки через обмотку 2 и диод 9 и тиристор 5 - ток ЗО, при этом тиристор 13 запираетс  конденсатором 17. При нулевом значении тока 22 открываетс  тиристор 4 и через него протекает ток 31. Выше ток 22 нагрузки представлен , суммой токов 23, 25-31, протекающим по отдельным элементам умножител  частоты.

Принцип работы умножител  частоты на фиг. 3 отличаетс  незначительно. На интервале О . «Л. :& «А. (включа  открытое состо ние тиристора 7) процессы аналогичны. При угле d. г ot отпираетс  тиристор 15. Конденсатор 20, разр жа сь по цепи: обкладкадиод 11 - обмотка 3 - нагрузка 12 - тиристор 15 - обкладка, запирает тиристор 7 и перезар жаетс  до напр жени  на обмотке 3 с пол рностью, показанной на фиг. 3 в скобках. Ток по короткозамкнутому контуру нагрузки протекает до «A-ict . В последний момент (Л, 6.) при отпирании тиристора 4 с помощью конденсатора 19 запираетс  тиристор 15, Конденсатор 19 перезар жаетс  током нагрузки через диод 16, нагрузку 12, тиристор 4 и зар жаетс  пол рностью, указанной на фиг. 3 в скобках. Ток 22 нагрузки быстро спадает до нул  по контуру: нагрузка 12 - тиристор 4 - диод 8 - обмотка 1 - нагрузка, при этом в момент его перехода через нуль открываетс  тиристор 5 первой группы. Через последний нагрузку 12 обмотку 2, диод 9 начинает протекать ток, потребл емый от источника питани . Этот tOK после смены пол рности напр жени  21 на обмотке 2 при угле (Л. , определ емом посто нной времени нагрузки, достигает нул . В следующий полупериод напр жени  21 (при /. ЯГ ) процессы повтор ютс . Пор док отпирани  тиристорных ключей следующий; тиристор 6 (зона потреблени ), тиристор 13(короткоаамкнутый контур), тиристор 5 (зона рекуперашга), тиристор 4 (зона потреблени ), тиристор 15 (короткозамкнутый контур), тирнстоо 7 (зона рекуперации), тиристор 6 (зона потреблени ) и так далее. Процессы, протекакмцие

при умножении частоты в любое целое число раз больше трех происхсд т аналогачно.

Описанна  выше последовательность работы элементов умножител  частоты обеспечивает независимость формировани  кривой выходного напр жени  умноженной частоты от величины и характера нагрузки, а поскольку в любой момент времени обеспечен контур протекани  тока нагрузкиjUpHHimnHa- ально исключаютс  перенапр жени  на элементах умножител  частоты. Перезар д конденсаторов происходит под действием тока нагрузки и напр жение на их обкладках не превышает амплитудного значени  питающего напр жени  (одной из вторичных обмоток) При колебани х питающего напр жени  из-за наличи  .диодов нш1р жение на коммутирующих конденсаторах не измен етс . Коммутационные потери восполн ютс  от питающей сети, что приводит к -стабилизации зар дно- го тока ;конденсаторов4 Энергетические показатели повышаютс  за счет меньших потерь в коммутирующих контурах и за счет того, что в моменты пауз ток через нагрузку протекает, а из питающей сети не потребл етс .

Предлагаемый умножитель частоты выгодно отличаетс  от известных, поскольку он выполн ет две функции - преобразовател  частоты и регул тора напр жени .

Claims (3)

1.Чиженко И. М., Руденко В. С. и Сенько В. И. Основы преобразовательной техники, Изд-во ЛЗысша  школа , М., 1974, с. 251, 281.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 453777, Н О2 М 5/16, Н ОЗ К23/1О, 1973,

3.Авторское свидетельство СССР № 500569, Н 02 М 5/16, 1973.

wt. 1