SU957383A1 - Преобразователь частоты - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к преобразовател м частоты и числа фаз, и может быть использовано во вторичных источниках электропитани  и других устройствах автоматики.

Известен преобразователь частоты, содержащий вентили, силовой ключ со схемой управлени  и нелинейный дрос- ю сель на двух сердечниках с обмотками, соединенными с источником питани  ГП.

Недостатком этого устройства  вл етс  его сложность.

Наиболее близким к предлагаемому ; вл етс  преобразователь частоты, содержащий удвоитель частоты, включающий вентили и дроссель насыщени  на двух сердечниках с обмотками, образу-20 ющими совместно с вентил ми мост, в диагональ которого включен силовой ключ, соединенный со схемой управлени  2.

Недостаток устройства - несинусо-i идальность формы кривой выходного напр жени . V

Цель изобретени  - улучшение фор- мы кривой выходного напр жени .

Claims (2)

1. Указанна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь частоты, содержащий удвоитель частоты, включающий вентили и дроссель насыщени  на двух сердечниках с обмотками, образующими, совместно с вентил ми мост, в диагональ которого включен силовой ключ, соединенный со схемой управлени , дополнительно введены два трансформатора и вспомогательный идентичный удвоитель частоты, причем входные выводы основного и вспомогательного удвоителей частеты образуют выводы дл  подключени  трехфазного источника питани  с пр мой последовательно-, стью чередовани  фаз и нулевой вывод, а их выходные выводы подключены к соответствующим первичным обмоткам упом нутых трансформаторов, вторичные обмотки которых включены параллельно и их общие точки соединени  образуют выводы дл  подключени  нагрузки . На фиг. 1 и 2 представлены мостова  и дифференциальна  (нулева ) схемы удвоителей частоты; на фиг. 3 временные диаграммы, по сн ющие прин цип их работы. Удвоитель частоты содержит трехфазный источник питани  с фазами 13 с пр мой последовательностью их чередовани  и нулевой вывод 4, а так же основной удвоитель частоты на сердечниках 5 и 6 с обмотками 7 и 8 и вспомогательный на сердечниках 9 и 10 с обмотками 11 и 12 Обмотки 7, 8 и 11, 12 (в мостовой схеме - полуобмотки) совместно с вен тил ми 13. и 15. 16 соответственно образуют два моста, в диагональ которых включены силовые ключи 17 и 18, соединенные со схемой управлени  К выходным выводам основного и вспомогательного удвоителей частоты подключёны первичньге обмотки 19 и 20 трансформаторов 21 и 22, а их вторич ные обмотки 23 и 2 включены параллельно и соединены с цепью 25 нагруз ки. Если основной и вспомогател аный удвоитель частоты выполнены по дифференциальной (нулевой) схеме, то средн   точка может быть образована например, дроссел ми 26 и 27 подклю ченными непосредственно к источнику питани . Преобразователь частоты работает следующим образом. , В результате подключени  источника питани  в пр мой последовательности чередовани  фаз к основному удвоителю частоты прикладываетс  линейное напр жение 28 , а к вспомо гательному - фазное напр жение 29 которые между собой обеспечивают фазовый сдвиг на (фиг. 3). Поэтому при идентичных схемах основного и вспомогательного удвоителей частоты процессы, протекающие в них, сдвинут по времени на угол 90. При положительной пол рности напр жений 28 и 29 в момент ol О замы каетс  силовой ключ 18, изменение индукции 30 в сердечнике 9 задерживаетс  и он остаетс  насыщенным, так как в предыдущий полупериод он бып насыщен. Сердечник 10 начинает ничиватьс  (крива  З)- Через образовавшийс  контур вывод 3 - вентил ь 15 - ключ 18 - обмотка 20 - обмотка 11 - вывод k начинает протекать ток и к обмотке 20 прикладываетс  положительна  полуволна напо  жени  32. При угле коммутации cix- ключ 18 размыкаетс , напр жение 29 перераспредел етс  поровну между обмотками (полуобмотками ) 11 и 12, сердечник 9 начинает размагничиватьс , а сердечник 10 продолжает намагничиватьс  (на фиг. 3 кривые 30 и 31) насыща сь при cL /Зк . Угол насыщени  р, каждого сердечника однозначно св зан с углом коммутации соотношением /Ь| 2J -oi. Вследствие этого при неизменной пол рности напр жени  29 образуетс  контур протекани  тока вывод 3 - полуобмотка 12 (обмотка) втора  полуобмотка 12 - вьшод k и к , обмотке 20 поикп пынаетс  отпиилт пьна  полуволна напр жени  32. После изменени  пол рности напр жени  29 (на фиг. 1 показана в скобках) при о(,. Л замыкаетс  ключ 18, шунтиру  полуобмотку 12 (обмотку) и поддержива  сердечник 10 в насыщенном состо нии . К обмотке 20 трансформатора 22 прикладываетс  напр жение 32 по цепи, вывод k - вентиль 1б - ключ 18 - обмотка 20 - полуобмотка 12 - вывод 3. В момент oL d(c размыкани  ключа 18 напр жение 29 распредел етс  поровну между обмотками 11 и 12; сердечник 10 начинает размагничиватьс , а сердечник 9 продолжает намагничиватьс  и насыщаетс  при оС /Ь . Ток мен ет направление, протека  теперь по контуру вывод k - полуобмотка 11 - обмотка 20 - полуобмотка 11 - вывод 3 и к обмотке 20 прикладываетс  отрицательна  полуволна напр жени  32. В следующий период напр жени  29 процессы повтор ютс . Одновременно с этим аналогичные процессы протекают в основном удвоителе частоты. В течение периода напр жени  28 в первичной обмотке 19 трансформатора 21 прикладываетс  напр жение 33 удвоенной частоты, сдвинутое относительно напр жени  32 на угол d . Напр жение , снимаемое со вторичных обмоток 23 и 24, суммируетс  и на нагрузке 25 формируетс  напр жение 3, состо щее из четных гармоник, не кратных четырем. Гармоники четверта  и крат ные ей компенсируютс  в нагрузке. Вследствие этого улучшаютс  коэффициент гармоник и форма кривой выходного напр жени . При углах коммутации форма кривой выходного напр жени  близка к синусоидальной. В этом случае можно упростить схему устройства (фиг. 1 и 2). Здесь можно примен ть один трансформатор, например 21, с двум  первичными 20 и 19 обмотками, к которым с основного и вспомогательного удвоителей частоты прикладываетс  напр жение 35 и 36 соответственно , и одной вторичной. Напр жение , снимаемое с последней, имеет , форму, показанную кривой 37. Таким образом, в регулируемых источниках переменного тока лучше использовать удвоитель частоты с углом коммутации о-к- ( 3) а дл  потребителей посто нного тока с углом коммутации (выпр митель напр жени  37). Трехфазные удвоители частоты выпол н ютс  на основе трех однофазных схем при этом они могут быть,изготовлены мощностью несколько дес тков киловат Формула изобретени  Преобразователь частоты, содержащий удвоитель частоты, включающий вентили и дроссель насыщени  на двух сердечниках с обмотками, образующими совместно с вентил ми мост, в диагональ которого включен силовой ключ, соединенный со схемой управлени , отличающийс  тем, что, с целью улучшени  формы кривой выходного напр жени , дополнительно введены два трансформатора и вспомогательный идентичный удвоитель частоты, причем входные выводы основного и вспомогательного удвоителей частоты образуют выводы дл  подключени  трехфазного источника питани  с пр мой последовательностью чередовани  фаз и нулевой: вывод, а их выходные выводы подключе ны к соответствующим первичным обмоткам упом нутых трансфО|Эматоров, вторичные обмотки которых включены па- ; раллельно и их общие точки соединени  образуют выводы дл  подключени  нагрузки . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР ri 8if609, КЛ..Н 02 М 5/16, 1975.
2. 2. Авторское свидетельство СССР № 603071, кл. Н 02 М 5/16, 1975.