SU760335A1 - } преобразователь переменного тока в переменный 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике, к усовершенствованию схем статических преобразователей тока.

В настоящее время наблюдается резкое возрастание мощности статических преобразователей тока. Соответствующее увеличение мощности имеет место в схемах автономных инверторов, которые являются основным звеном преобразователей тока. в мощных автономных инверторах добротность контуров импульсной коммутации тока получается весьма высокой и вследствие этого их работа сопровождается недопустимо большим повышением напряжения на коммутирующих конденсаторах и реакторах.

Известны схемы автономных инверторов £ГЦ2] , в которых снижение отме ченных перенапряжений достигается экономичным способом. В схеме [2] отбираемая из контуров коммутации мощность через трансформатор отбора мощности и выпрямительный мост отдается в сеть постоянного тока, питающую инвертор. Известна также схема многоячейкового преобразователя частоты [3],в которой η инверторных ячеек на протяжении каждого полу- ,

2

периода выходной частоты имеют различную длительность работы и формируют . суммарное напряжение' η-ступенчатой формы, аппроксимирующей синусоиду.

При широком диапазоне выходных частот , включающем ' частоты ниже и выше 50 Гц, с целью снижения размеров и стоимости трансформаторов инверторы преобразователя работают на неизменной промежуточной, более высокой; чем выходная, частоте, и выходное напряжение формируется путем сложения выпрямленных (детектированных) напряжений инверторов с последующим инвертированием суммарного напряже-. ния с частотой выходного тока.

Все η инверторов управляемые синхронно и нагруженные через согла20 сующие трансформаторы на отдельные детекторные мосты (перечисленное оборудование составляет каналы схемы), работают на одной и той же промежуточной частоту. Длительность работы 25 каналов на протяжении'цикла повторяемости различна й уменьшается от канала 1 к каналу^ η . В связи с этим, суммарное напряжение всех каналов и ток в нагрузке изменяются на про30 тяжении полупериода выходной частоты

3

760335

4

йййейяетбй от нуля до максимума (примерно по синусоидальному закону. Однако в этом преобразователе имеют место перенапряжения. Для их устранения мощность, отбираемая из коммутирующих контуров должна изменяться пропорционально току нагрузки. Инверторы по схеме [2] предназначены для работы с неизменной нагрузкой и не могут обеспечить устранение перенапряжений в преобразователе [3] .

Таким образом схема [з] обладает недостатком - пониженным КПД вследствие потерь энергии в балластных сопротивлениях, включаемых в контуры коммутации для обеспечения ее работоспособности при 'допустимых напряжениях на элементах оборудования. , -----. ·Цель изобретения - Обеспечить устранение перенапряжений в преобразователе тока экономичным способом без заметного уменьшения егоКПД. Для этого автономные инверторы дополияются элементами для отбора мощности из '^оммутируйщих контуров и отдачи ее в цепь нагрузки преобразователя тока.

Схема преобразователя Тока показана на фиг.1, где 1 -трансформатор отбора мощности; 2 - вдйвертор; 3 выпрямитель с трансформатором» 4 согласующий трансформатор) 5 - выпрямительный (детекторный) мост? 6 коммутаторный мост; 7 - нагрузка преобразователя тока.

На фиг. 2 показан вариант реализаций устройства.

Схема работает следующим образом.

В работающих в данный момент ка- “ налах по первйчйьм обмоткам трансформаторов отбора мощности 1, включённым в коммутирующие контуры инвер»тор<3в,; синхронно протекают одинаковые по ¹ форме импульсы коммутирующих токов, трансформирующиеся в их вторичные обмотки. Поскольку вторичные обмотки трансформаторов отбора мощ-» иосТи соединены между собой параллельнс и подключены к последовательно соединенны* обмоткам возврата мощности согласующих трансформаторов 4, напряжение на их'зажимах одинаково и равно сумме напряжений на обмотках возврата мощности всех каналов. Полярность этого напряжения всегда встречнанаправлению коммутирующего тока, а.его величина задается режимом 'основной цепи, так как мощность,отбираемая из коммутируемых цепей, во много раз меньше мощности в нагрузке инверторов. В неработающих в данный Момент каналах первичные обмотки трансформаторов отбора мощности оказываются разомкнутыми, а выходные

обмотки согласующих трансформаторов *· замкнутыми накоротко диодами своих детекторных мостов 5, пропускающих сквозной ток нагрузки преобразователя. Напряжение на обмотках возврата Мощности в неработающих каналах практически равно нулю. Таким образом, напряжение на обмотках отбора мощности трансформаторов 1 зависит от числа одновременно работающих ка- . налов преобразователя тока и изменяется пропорционально току нагрузки. Поскольку коммутирующий ток имеет постоянную амплитуду, а напряжение на обмотках трансформаторов 1, вводимое в коммутирующие контуры инверторов, изменяется на протяжении полупериода выходной частоты пропорционально ‘теку “нагрузки, интенсивность отбора мощности из каждого канала оказывается пропорциональной току нагрузки инвертора данного канала·, что обеспечивает устранение перенапряжения в схемах инверторов, работающих при изменяющемся токе нагрузки.

На фиг. 2 Изображен второй вариант исполнения схема преобразователя тока, в кбтором Применен один многообмоточный трансформатор отбора мощности имеющий обмотки 8-13.

Claims (1)

1. формула изобретения

   Преобразователь переменного тока в переменный, состоящий из выпрямителя,' коммутаторного моста и η одинаковых каналов, каждый из которых содержит инвертор, трансформатор отбора мощности, согласующий трансформатор, имеющий обмотки возврата мощности , и выпрямительный детекторный мост, о т л ичающийся тем, что, с целью Устранения перенапряжений на элементах схемы и сохранения •ее КПД путем возврата мощности, отбираемой из коммутируемых контуров в нагрузку, первичные обмотки трансформатора отбора мощйости попарно включены в коммутирующие контуры инверторов, а ихвторичные обмотки соединены параллельно и включены последовательно со всеми обмотками возврата мощности согласующего трансформатора.