Преобразователь частоты с непосредственной связью

О П И С А Н И Е11 ц 470046ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских СоциалистическихРеспублик лнительно свид-ву аявлено 23.01,73 (21) 1873253/24-7 Н 02 гп 530 ением заявки е с присое дарственный комите а Министров СССР елам изобретений Госу 23) ПриоритетОпубликовано 1,.) Заявител апорожский машиностроительный институт им. В. аря ЕННОЙ ,"Г 1 ",(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ С НЕПОСРЕДСВЯЗЬЮ Известны преобразователи частоты с непосредственной связью и искусственной коммутацией тиристоров, содержащие трехфазные трансформаторы, каждая из вторичных обмоток которого соединена с зажимами переменного тока одного из двух диодных мостов, а между зажимами постоянного тока последних включены цепочки из дросселя и тиристора, а также коммутирующие конденсаторы, соединяющие аноды и катоды тиристоров указанных цепочек.Такой преобразователь имеет ряд недостатков, Один из них характеризуется удвоенным значением напряжения на вентилях преобразователя относительно максимального значения напряжения на нагрузке.Второй недостаток обусловлен прерывистым характером тока через каждую из вторичных обмоток трехфазного трансформатора, что является одной из причин повышения напряжения на коммутирующих конденсаторах: при циклическом обесточивании вторичных обмоток запасенная в индуктивностях рассеяния электромагнитная энергия передается в коммутирующий контур.Отличием предлагаемого изобретения является то, что первичные обмотки трехфазных трансформаторов соединены пофазно последэвательно треугольником, а их вторичные обмотки соединены звездой, причем фазы нагрузки подключены между соответствующими зажимами переменного тока диодных мостов.Такое построение преобразователя позволяет уменьшить напряжение на его полупровод пиковых элементах.На чертеже представлена принципиальнаяэлектрическая схема описываемого преобразователя частоты.Особенность работы данного преобразовате ля заключается в том, что два трехфазныхтрансформатора попеременно с частотой переключения тиристоров работают в двух режимах: в режиме трансформатора напряжения и в режиме трансформатора тока. При этом то ки в первичных и вторичных обмотках трансформаторов протекают непрерывно, что позволяет исключить вредное влияние индуктивностей рассеяния трансформаторов и одновременно снизить вдвое напряжение на полупро водниковых элсмснтах преобразователя.Преобразователь частоты работает следующим образом,После подачи отппрающего импульса на управляющий вход тиристора 1 происходит за корачивание диагонали постоянного токамоста 2, и одноименные зажимы трехфазной нагрузки 3 (например, статора асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором Р) замыкаются в общую нулевую точку. Сосдп.30 ненная в звезду нагрузка таким образом яв.ляется подключенной к зажимам вторичной обмотки 4 трансформатора 5, Одновременно при этом оказываются закороченными зажимы вторичной обмотки 6 трансформатора 7, в результате чего входное сопротивление на зажимах первичной обмотки 8, так же, как и падение напряжения на ней, пренебрежимо малы. Учитывая это, а также последовательное соединение первичных обмоток 8 и 9, очевидно, что практически все напряжение питающей сети прикладывается к первичной обмотке 9 трансформатора 5 и соответственно посредством вторичной обмотки 4 к нагрузке 3. Одновременно после отпирания тиристора 1 благодаря напряжению обмотки 4 через мост 10 происходит заряд коммутирующих конденсаторов 11, 12 до напряжения с полярностью, показанной без скобок, по цепи, содержащей открытый тиристор 1.Через половину периода коммутации подают отпирающий импульс на управляющий вход тиристора 13. В результате его отпирания к ранее открытому тиристору 1 прикладывают напряжение обратной полярности конденсаторов 11, 12, что приводит к запиранию тиристора 1. Одновременно происходит перезаряд конденсаторов через дроссели 14, 15, мост 2, обмотку 6 и тиристор 13 до полярности, показанной в скобках, Теперь у нагрузки оказываются замкнутыми накоротко другие зажимы, одновременно закорачивается обмотка 4 трансформатора 5, и все напряжение питающей сети прикладывается к обмотке 8 и через вторичную обмотку 6 к нагрузке 3. При этом напряжение на нагрузке имеет фазу, противоположную фазе в предшествующем интервале 5 коммутации. Основная гармоника выходногонапряжения имеет частоту, равную разности частоты сети и частоты коммутации.При подаче отпирающего импульса на тиристор 1 тиристор 13 запирают, и процессы 10 повторяются. Предмет изобретенияПреобразователь частоты с непосредствен ной связью и искусственной коммутацией тиристоров, содержащий трехфазные трансформаторы, каждая из вторичных обмоток которого соединена с зажимами переменного тока одного из двух диодных мостов, а между за жимами постоянного тока последних включены цепочки из дросселя и тиристора, а также коммутирующие конденсаторы, соединяющие аноды и катоды тиристоров указанных цепочек, отличающийся тем, что, с целью 25 уменьшения обратных напряжений на силовых полупроводниковых элементах, первичные обмотки трансформаторов соединены пофазно последовательно треугольником, а их вторичные обмотки соединены звездой, причем фазы ЗО нагрузки подключены между соответствующими зажимами переменного тока диодных мостов.аказ 192/12ЦНИИП дписно пография, пр. Сапунова, 2 Изд. М 690осударственного ко по делам изобрет Москва, Ж.35, Рау тетаний иская Тираж 782овета Министров ССоткрытийаб., д. 4/5