Преобразователь -фазной системы напряжений одной частоты в фазную систему другой частоты

Союз Советскик Социалистических РеспубликВе ОРСКОМУ СВИДЕПЛЬС 7 В 1) Дополнительное2) Заявлено 16.11.7присоединением зая. свид-в 1)1491660/24 51) И. 02 М 5/25702 Р 7/62 Н ки М осудврственный камит Совета Министров ССС оо делам изобретенийн открытии(23) Прио 53) УДК 621.3 Я 4 (0 ЯЯ,я Опублнковано 25.05. 76.Бюллетень 19 Дата опубликования опнсаиия 10.06.76. С, Мыцык и Н. стя Московский ордена Ленина энергетический институт) Заявител ПРЕОБРАЗОИАТЕЛЬ Ф -ФАЗНОЙ СИСТЕМЫНАПРЯЖЕНИЙ ОДНОЙ ЧАСТОТЫ И б-ФАЗНУИСИСТЕМУ НАПРЯЖЕНИЙ ДРУГОЙ ЧАСТОТЫ 54) 2 е на фиг. 2 - преобраз, тура); на фиг. 3 - врняюшие принцип форжения для одной иззаконы проводимоспреобразователя (б сном источнике эапИзвестны преоб держащие ти - фаз мя,вторичными ттттт)-цепевых ключамых ттт - фаэных в ностью управляемы постоянного тока, О,Преобразователь содержит ттт - фазныее(в данном случаев щ Э) трансформатор 1я вторичными ю - фаэнымн обмоткаи 3, два л - целевых клкча 4, 5 вух неуправляемых лт - фаэ,ных венмостов 6,7 с полностью управляелючами Я,9 на стороне постоянноготока, а также тт (в данном случаеп а етт м 3)т - фазных управляемых мостов 10, 11,20 12. В случаевыполнения ключей й, 9"на базе однооперационцых тиристоров(см,е- , фиг.1) принудительное их запнрание обес-печивают устройством, выполненным в видедиодов 13, 14, тиристоров 15, 16 н оЬпего25; импульсного источника 17 эацирдкнего с двумми 2 15: виде двтильных раэователи частоты, соный трансформатор с дву - фазными обмоткоми, двав виде двух неуправляеецтильных мостов с полми ключами на сторонепричем входы этих мостов подключены к разноименным концем двух вторичных обмочок трансформатора, а другиеконцы этих обмоток, принадлежашие однойи той же фазе, обьединены между собой,Известны также непосредственные преоразователи частоты, содержащие Е 1 ц ттт- фаз. ных мостов на управляемых вентилях, выходные зажимы которых образованы диаго; налями постоянного тока этих мостов,- Описываемый преобразователь содеркитпреобразователи обоих типов и отличается,тем, что для улучшения качества выходногонапряжения при упроцении преобразователявхофя каждого из Н Юп - фазййхуправл%ейьтх; мостов подключены к указанным точкам обьдинения вторичных обмоток трансформатора,На фиг. 1 изображена электрическая фсхема предлагаемого преобразователя;С ователь ( упрощенная струкеменныелиаграммы, поясмирования выходного напряфаэ (А) нагрузки (а); тн ключевых элементов - е); процессы в импульираютцего напряжения о по схеме, нзображец515222 гА нагрузки такили парами являются, например, тиристоры 27 и 28, 29 и 30, 31 и32.Гсли на интервале 1 1 в открытом сос 5тоянии находятся управляемый ключ 8 итиристор 31 и еше два тиристора в мостах11, 12, то в момент 1, открывают управля-. емый ключ 9, а также тиристоры 15 и 27и еше по одному тиристору в мостах 11, 12,Ранее открытый ключ 8 запирают благодаряприложению к нему через открытый тиристор15 обратного напряжения импульсного источника 17, а тиристор 31 и два ранее открытых тиристора в мостах 11, 12 запираютпутем приложения к ним обратного напряжения соответствующих фаз (фазы а 2 для тиристора 31) обмотки 3 трансформатора 1.Приложение обратного напряжения к тиристорам мостов 1 О - 12,обесгечивают такой схе-.мой до сизЯ 0,89, При.008 я; 0,89 между анодными и катодными группами тиристоров мостов 1 О - 12 могут возникать уравнительные токи, ограничение кото 1 ых достигается, например, известным путем (за счетвключения уравнительных реакторов в диагонали этих мостов),Импульсный источник 17 запирающегонапряжения (см, фиг. 1 б) работает следую-:щим образом.Заряд конденсатора 18 до полярности,показанной в скобках, например, после момента осуществляют т последовательно соединенных обмоток 2, 3, нулевал точка которых образована мо том 7, закороченным ключом 9, через мост 6, диод 13 и тиристор15. Перезаряд конденсатора до полярности,необходимой для последующего эапяранияключа 9, осуществляют после естественного запирания тиристора 15 путем отпираниятиристора 20. Перезарядный цикл может бытьйсключен применением в качестве источниказацираюшего напряжения более сложного решения: однофазного тиристорного моста с. (см.фиг, 3 ж, з) и импульсы, которыеподаютна тиристор 20(см. фиг. 3 и). Преобразователь(см. фиг. 1) позволяет реализовать один из наиболее эффективных . способов управления, который состоит в том, 15 что фазы сети подключают к фазам нагрузки циклически через равные интервалы вре- Фменя. Основным достоинством такого способа является емкостной выходной коэффициентмоцлости при индуктивном характере нагруэ", ки преобразователя, а также отсутствие субгармоник в широком диапазоне изменения соотношения входной и выходной частот, Ключи преобразователя прн реализации такогоспособа должны быть полностью управляемыми, т.е. управляемые как по отпиранию, такн но запиранию. Преобразователь на фнг.1в определенном диапазоне С 08нагрузки(где- угол сдвига между основными гарймониками напряжения и токаагрузки, см. 36фиг,3 а) обеспечивает полную управляемостьтирнсторов мостов 10, 11, 12 за счет обес-печения полной управляемости ли 1 ць двухего ключей 8 и 9. Выходная частота приуказанном циклическом способе управления Ебчерез. частоту сети Г и частоту коммутацииключей определяется так; 5У 3(см.фиг. 3 в- е);По пульсности выходного напряжения преобразователь на фиг.1 аквивалентен прецб- Фраэователю по мостовой схеме на 36 тиристорах, снабженному устройством принудительного запирания, однако проще его,так каксодержит меньше тнристоров.Работа схемы на примере циклического 43сцоеоба управления.Многоцепевые ключи 4,5 преобразовате:,ля (см. фиг. 2) отпирают и запирают в противотакте с утроенной частотой коммутации 3(см, фиг. Зб,в), а ключи в каждом из мо 3 Мтов 10, 11, 12 переключают с удвоеннойчастотой ЯУ последовательно друг эа другомсо скважностью 3(см,фиг. 3 г-е), Весь на-.бор необходимых импульсов управления может быть реализован,например, распределителем импульсов, собранным по схеме магнитно-транзисторного пересчетного кольца.В преобразователе на фиг, 1 ключи мостов10, 11, 12 образуют пары встречнс-параллельно соединенных тиристоров. Для фазы Ф 3нойряжения, который может состоять, напри= мер из конденсатора 18, зашунтнрованного цепочкой иэ последовательно соединенных дросселя 19 и тиристора 20 (см, фиг. 1 б).Линейные дросселя 21,22 установлены для уменьшения величины коммутирующей :емкости в источнике запирающего напряжения, С помощью диодов 23 - 26 образуют нулевую точку О на выходе преобразователя на случай питания ст него однофаэных потребителей. Формула изобретения Преобразователь гп, фазной системы нмряжений одной частоты в Л - фаэную систему напряжений другой частоты, содержащий п - фазный трансформатор с двумя вторичными тп - фа.".ными обмотками, две Оч цепевых ключа в и де двух неуправляемых и- фаэных вентильных мостов с пот:.постыл3 управляемыми ключами на стороне постоян515222 6мого тока, причем входы этихмостовподключены к разноименным концам двух вторичны х обмоток трансформатора, а другно концы этих обмоток, прннадлежашие одной н той же фазе, объединены между собой,а также Ю;па- фа.зных управляемых вентилъных мостов, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, сне-ыо ул"пыения качества выходного напряженя и у решения преобразователя, входы каждого нз л щ- фазных управляемых мостовподкпючены к указанным точкам объединениявторичных обмоток трансформатора.51522 Составитель Е. Порошинктор Т. Загребельная Техред О, ЛуговаяКооректор Н, Ковалева Ред иал П 11 ЦПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4(гв гю 3 раж 882 Подписное рственного комитета Сов делам изобретений и о , Ж - 35, Раушская на Заказ 1 3:38 /1 05 Т Ц 1111 ИПИ Госуда п 1130:35, Моск