Преобразователь частоты

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 9) Н 02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЬСТ ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВ(56) 1. Авторское свидетельство СССР,й 392592, кл. Н 02 И 5/42, 1971.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке И 2617755/07,кл. Н 02 И 7/515, 1978..(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫфсодержащий подключенный .к источнику,питания выпрямитель, к выводам постоянного тока которого через Фильтровые дроссели подключены два последовательно соединенных через коммутирующие дроссели вентильных мостас коммутирующими конденсаторами идросселями в диагоналях беременноготока. и два последовательно соединенныконденсатора Фильтра, связанных собщей точкой коммутирующих дросселей,выполненных с отпайками, подключенными через встречные диоды к соответствующим точкам соединения конденсато"й ров фильтра с Фильтровыми дросселями, .причем каждый мост совместно с двумя коммутирующими дросселями защунтиро,- ван обратным диодом, а также два дополнительных диода, связанных с цепью нагрузки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расвирения диапазона до" пустимых нагрузок и повышения вцходной мощности при питании от трехфаз" ной сети с нулем, он снабжен дополнительным дросселем, трехобмоточным выходным трансформатором, вторичная обмотка которого подключена к нагрузке, а каждая из двух первичных обмоток, включенных между положительным зажимом последовательно соединенных кон- р денсаторов Фильтра и анодной группой Е вентилей моста, а также между отрицательным зажимом этих же конденсаторов и катодной группой вентилей дру гого моста, снабжена вольтодобавочными витками, аунтируоцими через допол-. Я ,нительнцй диод соответствующий мост и соединенный с ним последовательно .коммутирующий дроссель, причем общая точка коммутирующих дросселей соединена с общей точкой конленсаторов Фильтра, подключенной к нулю трехфазной сети через дополнительный дроссель., 1012406 ъИзобретение относится к преобра- выпрямитель, к выводам постоянногозовательной технике, преднаэнацено для тока которого через Фильтровые Лрос"необратимого преобразования электричес- сали подключены два послед а 1 альнокой энергии промышленной сети в энер- соединенных через коммутирующие дросгию переменного тока повышенной час сели вентильных моста с коммутируютоты и может быть использовано в ка щими конденсаторами и Лросселями вчестве источника питания для устано- диагоналях пеРеменного тока и Лва повок индукционного нагрева металлов следовательно соединенных конденсатои аппаратов ультразвуковой техноло- ра Фильтра, связанных с общей точкойгии. 10 коммутирующих дросселей, выполненныхИзвестны преобразователи повышен- с отпайками, подключенными черезной частоты, в которых Лва вентиль- встречные диоды к соответствующим точных моста соединены последовательно кам соединения конденсаторов Фильтраи параллельно им. подключены два кон- с фильтровыми дросселями, причемденсатора Фильтра, которые запитаны 15 каждый мост совместно с двумя коммучерез дроссель Фильтра от мостового тирующими дросселями зашунтирован об"выпрямителя, подключенного к трехфаз" ратным диодом, а также лва дополниной сети с нулем, В этих схемах сред- тельных диода, связанных с цепью наняя точка нагрузки связана через грузки, снабжен Дополнительным дросдроссель с нулем сети, что обеспечи селем,трехобмоточным выходным трансвает одинаковое распределение напря- . Форматором, вторичная обмотка которо"жений по мостам при резком изменении го подключена к нагрузке, а каждаянагрузки1 1 Однако в аварийных ре- из двух первичных обмоток, включенныхжимах, связанных со срывом инверти- между положительным зажимом последова.рования в одном из мостов, на другом 25 тельно соединенных конденсаторовмогут возникать перенапряжения двух- фильтра и анодной группой вентилейкратной величины, и это приводит к моста, а также между отрицательнымвыходу из строя вентилей в этом мос- зажимом этих же конденсаторов и катодтуной группой вентилей другого моста,Наиболее близким к предлагаемомуснабжена вольтодобавоцннми витками,является преобразователь, содержа- шунтирующими через дополнительный30щий подключенные к источнику питания диод соответствующий мост и соединенчерез дроссели.фильтра два моста, ный с ним последовательно коммутируюсоединенные последовательно через щий дроссель, причем общая точка ком-коммутирующие дроссели, два соединен- мутиРУюЩих Лросселей соеДинена с обных последовательно конденсатора 35 щей точкой конЛенсаторов Фильтра,фильтра, шунтирующих вентильные мос- подключенной к нулю трехфазной сетиты, и диоды, два из которых подклю- через дополнительный Лроссель.На чертеже изображена схема преобим коммутирующим Лросселям, а два разователя частоты,других - параллельно каждому конденса- . Преобразователь частоты содержиттору Фильтра и нагрузкеРу Ф Р и нагРУзке. . тиристоры 1-6 выпрямителя, ФильтроСхема обесйецивает работу инвер- вые дроссели 7 и 8 и тиристоры 9-16тора в режиме от холостого хода до инвертора, мосты которого соединеныкороткого замыкания нагрузки, но при через коммутирующие лроссели 17 и 18,резком изменении нагрузки возможно в диагоналях мостов включены коммуперераспределение напряжения источни- тирующие дроссели 19 и 20 и конденсака питания по конденсаторам фильтра, торы 21 и 22, вентильные мосты под"в результате чего вентили одного иэ ключены через первичние обмотки 23мостов буду работать под большим на- и 24 выходного трансформатора и Фильтпряжением, а это может привести к выровые дроссели 7 и 8 к выводам постоводу их из строя. янного тока выпрямителя, конденсаЦель изобретения - расширение диа- торы Фильтра 25 и 26, обратные диопазона допустимых нагрузок, а также ды 27 и 28, вторичную обмотку трансповышение выходной мощности при пита- форматора с подключенной к нему нании от трехфазной сети с нулем, 55 грузкой 29, дополнительной дроссель 30Поставленная. цель достигается тем, соединенный с нулем питающей сети,цто преобразователь частоты, содержа- дополнительные диоды 31 и 32, подклащий подключенный к источнику питания ценные между средней точкой конденса3 1012 торов Фильтра 25 и 26, коммутирующих дросселей 17 и 18 и выводами первичных обмоток 23 и 24 выходного трансФорма-тора, встречные диоды 33 и 34, соединявщие положительную обкладку Фильтрового конденсатора 25 с отпайкой коммутирующего дросселя 17 и отрицательную конденсатора 26 с отпайкой дросселя 18.Схема работает следующим образом. 10При включении тиристоров 1-6 выпрямителя заряжаются конденсаторн Фильтра 25 и 26 через Фильтровне дроссели 7 и 8, после этого включают тиристоры 9 и 12 одного моста инвертора: 1 ф ток протекает по контуру: конденсатор 25 - обмотка 23 - тиристор 9- дроссель 19 - конденсатор 22 - тиристор 12 " дроссель 17 - конденсатор 25 и Формирует в первичной обмотке 23 20 выходного трансФорматора, а следова" тельно , и в нагрузке 29 синусоидальный импульс тока в тецение половины периода собственной частоты коммутирующего контура, Пооцередным отпиранием 25 тиристоров 13, 16, 10, 11, 14 и 15 ток протекает по контурам, аналогичным описанному выше, при этом в нагрузке Формируются два периода выходной частоты.30Если эквивалентное сопротивление нагрузки мало, т.е. напряжение на элементах инвертора возрастает и, например, на отпайке дросселя 1.7 превышает напряжение Фильтрового конденсатора 25, то открывается диод 32 и ток3 начинает, протекать по контуру: дроссель 17 - диод 34 " конденсатор 25- дроссель 17. Таким образом, напряжение на отпайке дросселя 17 жестко огра 40 ничено, следовательно, ограничена и скорость нарастания тока, протекающего через коммутирующий дроссель 17, и его амплитуда. Если напряжение на. дросселе 17 превюиет напряжение наобмотке 24 и конденсаторе Фильтра 26,43 то отпирается диод 28 и ток рекуперации излишней электрической энергии 406 4коммутирующих дросселей в источникепитания замыкается по контуру: дроссепь 17 - конденсатор 26 " обмотка 24.диод 28 - дроссель 17. Ограничениераскачки напряжения на элементах другого моста осуществляется по анало,гичному контуру. При возрастании эквивалентного сопротивления нагрузки,напряжение на первичных обмотках 23и 24 выходного трансФорматора можетдостигать и превышать величину напряжения на конденсаторах 25 и 26. Вэтом случае диоды 31 и 3 отпираются,и ток протекает соответственно по.контурам: обмотка 28 - конденсатор 25 диод 32 - обмотка 23 и обмотка 24 диод 31 - конденсатор 26 - обмотки, 24. В предлагаемой схеме при уменьшении эквивалентного сопротивления нагрузки осуществляется рекуперация электро" магнитной энергии коммутирующих дросселей в источник питания, т.е. происходит ограничение раскачки напряжения на элементах мостов.Схема позволяет ограничить скорость нарастания тока через коммутирующие дроссели, а следовательно, и его амплитуду, вследствие чего снижаются перенапря" жения на элементах мостов, такая защита элементов схемы от перенапряжений обеспечивает надежную работу преобразователя. В отличие от известной предлагаемой схемы используется передний сброс, что ограничивает раскачку напряжения на элементах моста, следовательно, можно получить более высо-. кую мощность на выходе преобразовате" ля. При возрастании эквивалентного сопротивления нагрузки схема поддерживает напряжение на каждой первич" ной обмотке выходного трансФормато" ра на уровне, равном напряжению на одном Фильтровом конденсаторе, вследствие чего время восстановления управляемости вентилей мостов сохраняется и преобразователь надежно работает в режиме холостого хода.Составитель И. Жереук Техрео А.БабинецТираж 5И Государственного комитделам изобретений и открМосква Ж-Яд Раушская нП ППатент", г. Ужгород,шетн