SU688969A1

SU688969A1 - Single-phase to three-phase voltage converter

Info

Publication number: SU688969A1
Application number: SU772503903A
Authority: SU
Inventors: Елиазар Яковлевич Бухштабер; Александр Хаимович Френкель
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4868
Priority date: 1977-06-21
Filing date: 1977-06-21
Publication date: 1979-09-30

Description

1one

Изобретение относитс к области преобразовательной техники и может быть использовано , например, при решении задачи питани трехфазных двигателей от однофазной сети.The invention relates to the field of converter technology and can be used, for example, in solving the problem of supplying three-phase motors from a single-phase network.

Известны преобразователи 1-6, однако все они или имеют плохие массо-габаритные показатели или сложны в изготовлении и наладке.Converters 1-6 are known, but all of them either have poor mass-dimensional parameters or are difficult to manufacture and adjust.

Наиболее близкое к изобретению техническое решение - преобразователь, два входных вывода которого вл ютс обш;ими с двум выходными выводами. Он содержит автотрансформатор с секционированной обмоткой и полностью управл емые ключи. Крайние секции трехсекционной обмотки загружены током менее, чем на одну треть времени в течение каждого полупериода. Это определ ет низкое использование автотрансформатора и, следовательно, новышейную массу и габариты всего преобразовател 2.The closest technical solution to the invention is a converter, the two input terminals of which are common, with two output terminals. It contains a sectioned winding autotransformer and fully controllable keys. The outermost sections of the three-section winding are loaded with current for less than one third of the time during each half period. This determines the low utilization of the autotransformer and, therefore, the new mass and dimensions of the entire transducer 2.

Цель изобретени - снижение массы и габаритов преобразовател путем более полного использовани автотрансформатора . Поставленна цель достигаетс тем, что один конец обмотки автотрансформатора и обща точка двух последовательно соединенных секций подключены к каждому из общих входных и выходных выводов через The purpose of the invention is to reduce the weight and size of the converter by more fully using the autotransformer. The goal is achieved by the fact that one end of the winding of the autotransformer and the common point of two series-connected sections are connected to each of the common input and output pins through

полностью управл емые ключи с двусторонней проводимостью, а третий выходной вывод образован вторым концом обмотки автотрансформатора.fully controllable keys with two-sided conductivity, and the third output pin is formed by the second end of the autotransformer winding.

Использование двухсекционной обмотки (вместо трехсекционной) и мостовой схемы включени ключей приводит к повышению использовани автотрансформатора и снижению его массы и габаритов. Кроме того, применение в качестве третьего вывода второго конца обмотки трансформатора позвол ет использовать его как сглаживающий дроссель и тем самым снизить пульсацию тока в третьей фазе нагрузки.The use of a two-sectional winding (instead of a three-sectional) and a bridge key insertion circuit results in an increase in the use of the autotransformer and a decrease in its mass and dimensions. In addition, the use of the second end of the transformer winding as a third output allows it to be used as a smoothing choke and thereby reduces the current ripple in the third phase of the load.

На фиг. 1 приведена принципиальна схема предлагаемого преобразовател ; на фиг. 2, а-г показаны временные диаграммы включени тиристоров и выходных линейных напр жений.FIG. 1 is a schematic diagram of the proposed converter; in fig. 2, a-d shows timing diagrams of the turning on of the thyristors and the output linear voltages.

С помощью бесконтактных вентильных ключей 1-4 выводы первой секции обмотки трансформатора 5 подключаютс к общим зажимам входа. Каждый вентильный ключ выполнен на двух встречно-параллельно включенных триодных запираемых тиристорах с управлением по катоду. Бесконтактный ключ 1 выполнен на тиристорах 6 и 7, бесконтактный ключ 2 - на тиристорах 8 и 9, бесконтактный ключ 3 - на тиристорах 10 и 11, а бесконтактный ключ 4 - на тиристорах 12 и 13.Using contactless valve wrenches 1-4, the terminals of the first winding section of the transformer 5 are connected to common input terminals. Each valve switch is made on two cathode controlled triode lockable thyristors with counter-parallel connected. Contactless key 1 is made on thyristors 6 and 7, contactless key 2 - on thyristors 8 and 9, contactless key 3 - on thyristors 10 and 11, and contactless key 4 - on thyristors 12 and 13.

К общим зажимам входа и выхода Л и б преобразовател подключен через ключи 1 и 2 один из концов обмотки трансформатора 5, а через ключи 3 и 4 подключена обща точка двух последовательно соединенных обмоток трансформатора 5. Нагрузка подключаетс к выводам Л и В выхода преобразовател ( вл ющимс общими с выводами входа) и выводу С - свободному выводу обмотки трансформатора. В качестве групп вентилей могут быть использованы любые полностью управл емые вентили .One of the ends of the transformer 5 winding is connected to the common terminals of the input and output L and B of the converter through the keys 1 and 2, and the common point of two series-connected windings of the transformer 5 is connected through the keys 3 and 4. The load is connected to the terminals L and B of the converter output ( common with the input pins) and output C - the free output of the transformer winding. As valve groups, any fully controlled valves can be used.

Числа витков секций трансформатора 5 в общем случае могут быть различными и выбираютс в зависимости от .особенностей элементов и системы управлени . Пусть, например, числа витков секций трансформатора 5 равны.The number of turns of the sections of the transformer 5 in the general case can be different and is selected depending on the characteristics of the elements and the control system. Let, for example, the number of turns of sections of the transformer 5 be equal.

Предлагаемый преобразователь работает следующим образом. Пусть в момент начала рассмотрени установившегос процесса работы будет положительный потенциал на зажиме А и отрицательный потенциал на В п включены ключи 1 и 4 (тиристоры 7 и 13). Тогда на фазе СА будет двойное отрицательное напр женне, а на фазе ВС - ноложительное напр жение, равное мгновенному значению UAB- При угле cxi отключают ключ 1 и включают ключ 2 (тиристор 7 выключают, а тиристор 8 включают). Ключ 4 при этом остаетс включенным. Мгновенное значение линейного напр жени UBC равно нулю, а линейное напр жение UCA определ етс напр жением питани , остаетс отрицательным, но вдвое меньшим, чем на предыдущем интервале .The proposed Converter works as follows. Let at the moment of the beginning of the consideration of the established work process there be a positive potential at terminal A and a negative potential at B n the keys 1 and 4 are included (thyristors 7 and 13). Then, at the CA phase, there will be a double negative voltage, and at the BC phase, a positive voltage equal to the instantaneous value of UAB. The key 4 remains on. The instantaneous value of the linear voltage UBC is zero, and the linear voltage UCA is determined by the supply voltage, which remains negative, but half as much as in the previous interval.

При угле az выключают ключи 2 и 4 и включают ключи 1 и 3 (выключаютс тиристоры 8 и 13 и включают тиристоры 7, 10 и 11). Вначале реактивный ток нагрузки течет по 10-му .тиристору, а затем по 11-му. При этом линейные выводы СА закорочены, и напр жение на них равно нулю, а на выводах ВС напр жение отрицательноеAt angle az, keys 2 and 4 are turned off and keys 1 and 3 are turned on (thyristors 8 and 13 are turned off and thyristors 7, 10 and 11 are turned on). Initially, the reactive load current flows through the 10th thyristor, and then through the 11th. At the same time, the linear terminals of the SA are shorted, and the voltage on them is zero, and on the terminals of the aircraft, the voltage is negative

UBCJ АВПри угле сбз 1-й ключ выключают и включают 2-й ключ (тиристор 7 выключают, включают тиристор 9). При включении 7-го тиристора выключают и 10-й тиристор.UBCJ AVPri corner sbz 1st key off and on the 2nd key (thyristor 7 off, turn on thyristor 9). When the 7th thyristor is turned on, the 10th thyristor is also turned off.

Включение 9-го тиристора приводит к поддержанию и увеличению тока, протекающего по 11-му тиристору (линейна нагрузка ВС поддерживает ток). Тиристоры 9 и 11 оставл ют включенными до конца полупериода , при этом между выводами СА присутствует положительное напр жение, а на фазе ВС - двойное отрицательное напр жение .Switching on the 9th thyristor leads to maintaining and increasing the current flowing through the 11th thyristor (linear load of the sun maintains the current). Thyristors 9 and 11 are left on until the end of the half period, with a positive voltage between the terminals of the SA, and a double negative voltage at the BC phase.

Пор док включени ключей в течение каждого полупериода повтор етс (но мен ютс номера включаемых тиристоров). В результате этого кривые линейных напр жений UCA и UBC будут иметь вид, показанный на фиг. 2, в, г. Выбором соответствующих значений чисел витков секций трансформатора 5 и углов KI и аг (аз л;-ai) можно обеспечить равенство первых гармоничных линейных напр жений UAB и, следовательно, симметричную (по первой гармонической) трехфазную систему напр жений на выходе.The order of key activation during each half-cycle is repeated (but the numbers of the included thyristors change). As a result, the linear stress curves UCA and UBC will have the form shown in FIG. 2, в, d. By choosing the appropriate values of the numbers of turns of the transformer sections 5 and the angles KI and ar (az l; -ai), it is possible to ensure the equality of the first harmonic linear voltages UAB and, therefore, the symmetric (by the first harmonic) three-phase voltage system output

Claims

1. USSR author's certificate number 130104, cl. H 02M 5/458, 1960.

2. USSR author's certificate number 190470, cl. H 02M 5/14, 1962 (prototype).

3. USSR author's certificate number 211632, cl. H 02M 5/14, 1968.

4. USSR author's certificate No. 214661, cl. H 02M 5/14, 1969.

5. USSR author's certificate number 256051, cl. H 02M 5/14, 1969.

6. USSR author's certificate number 263726, cl. H 02M 5/14, 1970.

xt F

but)

UBC K

g;

Pui.i