Преобразователь однофазного напряжения

) 1 зи 01 зи Гст питот оо до)зм изобретети) Р от(рьт)т при Совете Миниотров СССРД 1 621.314,252088.8) 9.11.1968. Бюллстеиь8 у б" и 1.Ои:1 п( атя опублКопания оцисяшя 21,17.1)вторизобрстиия ухштабер Косковский институт инженеров железнодорожного транспорт Зяязитсл 1 РЕОБРАОВАЛЕ 1 ЗВССтеп ПрСОбряЗОВсГСЛЬ ОДНОфяЗ.ОГО НаЦ 135 РКСНН 51 В ТРСХфсЗНОС ОСНОВНОЕ ЯВТ. СВ190470), сдсржащиЙ грансфорхат 013 с сскццонированной обмоткой и бесконтактныс к;юч 1, в котооом Втор;чная ОбОтк указа 1- 5 ного трансформатора Выполнена из трех секЦий, ПРИЧСМ К СРЕДПСй СС:(ЦИИ ПОДКГОсСИ ОД- нЯ из фЯЗ нсГРУЛКР, Я Ооща 51 тока дВУх д 13 У Рх фаз подключена к дьу), силовым кНочам СООТВСТСТВСПНО К НаЯЛу И Конц Втор исНО 1 10 обмотки трансформатора и к коммутационному кло у.В предлагаемом устройстве, с цель:о упроп 1 сния, кяждыЙ си.ОВОЙ клоч Выполнен ня Одном у 1 рявлясмом Вснтилс, кот 01)ьп) 1 срез дВЯ 15 гЯРЯ;ЛСЛЬНЫХ ДИО,1 Я ПОДКЛЮСЦ К ПЯЧасУ И концу втооичиоц обмотки трансформатора, П 1 ЗИ 1 ЕМ Оос СИЛОВЫХ КЛОЧс 1 СОЕДИНЕНЫ ВСТРЕЧ- но параллельно.11 а фиг. 1 показана прницишяльня 5 схема 20 преобразователя; на фиг. 2 - кривые няпряжсги (раз пяГП.зки п)Р чистО яюгиВнОЙ н 2- грузкс.ч)азс 1 тОсхфазнОЙ ЯГРУЗеи, сОДС 1351(ЯЩСЙ тРР фазы 1, 2 и 5, полк,юСН 2 неосведственно и 25 срсднсй сскци 4 ОднофязнОГО т 1 зянс(ЬОрхятора ис 1 автотраисформятора), напряжение на которой равно фазному напряжению трехфазной нагрузки. Общий гыьод фаз 2 и 5 нагрузКР 1 поосРсдно В тсченцс кс 1 жДОГО полУпсРИОДс 30 по;лючястся к первой секции ) и последне сс;(циц б через;в Силовых ключа, выполнснН 11 х пя,п)завлясз 1 х Вентилях 7, 8 ц диодах 9, О, 11 и 1). Прц использовании вентилей, ,ля выклк)чси я которых необходимо прохотк- ДСЦ.С ТОКс 1 1 ЕРСЗ Н ЛЬ, ПРЦХСНЯЕТСЯ ОЕСКОНТс КП ,.ЬЙ КО.).У сНОНИЬП 1 КЛЮЧ, СОДСРЖЯЩЦЙ мппс)вл 5 с)ыс вентили 1), 11 и кондснсс)тор 10.я:р:жснцс секций 5 и 6 мо:кет быть вы(:по, Яиримср, из условия равенства дсйс:уОпих значении, т. с. средне квадратичных ;.ЯЧСРПЙ, НсПРЯЖСНИЙ ИСКМССТВЕННЫХ фяз, НЯ- пряжснию ессстве,ИОЙ фазы или 13 мсловия раве,с 1;а первой гармоиической искусствен- Ь 1 Х фаз НсПОЯЖЛ 110 ССТССГВСННОЙ фс 13 Ы. ТЯл КИ О;)и; ОМ, СОЛИ ИС,0 ВИТКОВ 00 ОТОК , ) И 6 ЛООЗИЯЧИТ Ка( й;,, ЖО, ТО 310 ЖИО Зс 1 ПИ СЯТЬ, ЧТО (",5==1 4, ГДС 1 с ОПрСДеляеТСЯ КОН(зсны.;и словця 1;и, Рапргмср, при 1 е= = 1 первая Гс)1 эмониссх 2 я няп 1 эяжсния В цскусствсппых фазах будет несколько ниже, чем в сстсственноц фазс, ио зато эффективное напряжснис ь них будет всеГО ня О - 12) прсВышять напряжение естестВеннои (1)азы, ля случал ,;=(,)=т на фиг. 2 построены кривые а)азных напрягксций на нагрузке с фазами 1, 2 и д при слОВПИ, что нагрузка 21(тВнЯя и сим м ст)зич н яя:для пояснения работы схемы предположим, что в момент 1 е включаетсЯ вентиль 8, Б этом5 10 15 55 60 случае ток, текущий через неуправляемый диод 12, изменяет напряжение в фазах трехфазной нагрузки, которое до этого момента определялось соотношением1)з = 1 з -- 0,5 У ып а 1 (1)Спустя время коммутации Л 1 мгновенное напряжение искусственных фаз будет определяться в общем случае кривыми14= 1 з 1 т з 1 п М з = (ф+ ) Ст ып со 1 (2)При смене полярности сетевого напряжения из-за индуктивности фаз двигателя вентиль 8 не выключится, а будет продолжать пропускать ток, идущий через неуправляемый диод 11, в этом случае мгновенное напряжение фаз будет определяться следующей формулой Уз = - (1+1) Ууууып Оэ 1 и Ьз - 1 Урц 81 п Ы (3)В момент времени 1, (для условия мгновенТной коммутации оно равно - , а в общем слу 6Т Ь,чае 1,= - ) включается коммутирую 6 2щий управляемый вентиль 14, с помощью которого конденсатор 15, заряженный до напряжения Ьз=(2 Й+1)Ь з 1 п со 1 путем одновременного открытия вместе с вентилем 8 вентиля 18, будет включен на вентиль 8 и, разряжаясь через него (и частично через нагрузку), выключит вентиль 8.После подключения конденсатора 15 через время коммутации вследствие погасания вентиля 8 напряжение искусственных фаз будет определяться из формулы Уз= с 1 =0,50,ь 1 па 1 до момента времени 1 з (при условии мгновенТной коммутации 1 з - , а в общем случае3Тбз= -- ЛЙ), В момент времени 1, включает 3ся вентиль 7, а вместе с ним вентиль 14, вследствие чего происходит дозарядка конденсатора 15, и ток нагрузки течет через вентиль 7 и И. В этом случае напряжения на фазах нагрузки такие;с з=11lи з 1 п Ы; У,= - (1+1) Уз 1 п ю 1 (4)После новой смены полярности напряжения будут:1 з= (+1)от з 1 п М 1 з= - )т зппп) (5) и далее с 1 з=с 1,=0,5 с 1 ып со, т. е. запишется вторая половина напряжений искусственных фаз и далее, как описано выше.Если в момент времени 1 включить не вентиль 8, а 7 и 14, то ток будет протекать в направлении от общей точки двух фаз нагрузки через вентили 7 и 14. Тогда напряжение в ис 20 25 30 35 40 45 504кусственных фазах нагрузки после окончания коммутации запишется)з= (1 з+1) 1 т з 1 п Мз= - я 1 т ып Оэ, (6) а при смене полярности сетевого напряжения11 з - Иl,ып со 1 и 1),= - (Й+1) У, ып Ы (7) При выключении венгиля 12 с помощью коммутационного вентиля И напряжение определяется11 з= 11 з= - 0,5 Ь з 1 п ш 1Далее включаются вентили 8 и 18, и ток через них течет к нагрузке. В этом случаес 1 з= - (+1) ,з 1 п с 0; 11 з=,з 1 п и(9) Предмет изобретенияПреобразователь однофазного напряжения в трехфазное по авт, св. Мо 190470, отличаюисийся тем, что, с целью упрощения, каждый силовой ключ выполнен на одном управляемом вентиле, который через два параллельных диода подключен к началу и концу вторичной обмотки трансформатора, причем оба силовых ключа соединены встречно-параллельно,а при смене полярности сетевого напряжения Уз = - АУп 81 п Ы; Уз И+1) Ууп з 1 п со 1 (10) и т, д, как описано выше.При сравнении формул 2 и 6, 3 и 7, 4 и 6, 5 и 7 видно, что в формулах 2 и 3, 4 и 5 равны соответственно Оз и с 1 з в формулах 6 и 7 9 и 10, т, е. происходит изменение чередования фаз, а следовательно, подключенный к преобразователю привод будет реверсирован.Моменты времени включения силовых управляемых вентилей гз(с,) и время включения коммутирующих вентилей 1,(1, ) устанавливается таким образом, чтобы сдвиг первых гармонических напряжений искусственных фаз составлял соответственно + 120 эл.Из приведенного выше следует, что вентильный преобразователь, созданный на управляемых и неуправляемых вентилях, может обеспечить питающимся от него двигателям наиболее благоприятные условия работы, которые,не зависят от изменения нагрузки на валу двигателей и коэффициента мощности,В качестве вентилей могут быть использованы любые известные вентили - ртутные или полупроводниковые. Для маломощных нестационарных преобразователей наиболее удобно использовать полупроводниковые управляемые вентили, например ВКУ, УПВК, и неуправляемые, например ВГ, ВК, ПВК. Вес и габариты такой установки значительно меньше, чем у существующих дроссельнс-конденсаторных расщепителей, а тем более тех, в которых используются дроссели с подмагничиванием.211632 12 2 Составитель Л, Борисоваактор П, А. Вербова Техред А, А, Камышникова Корректоры: Л. В, Наделяеваи С. Ф. Гоптаренко пр. Сапунова, 2 ограф каз 88/4 Тираж 530НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при СоветМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 Подписное инистров СССР