Преобразователь частоты с непосредственной свяью

3/3 ГавуФрствваав ваиитвт Свввтв Иеввтрвв СОР ав делам юаабрвтвей и втхритий(45) Дата опубл ванин описания 25,05,77.(72) Автор изобретения В. А машиностроительный институт имени В, Я аря(71) Заявитель Изобретение касается п 1 еобразовательной техниКи, в частности полупроводниковых преобразователей частоты с непосредственной связью,Известны преобразователи частоты снепосредственной связью на основе использования сгруппированных по два полупроводниковых мостовых модуляторов и трехфазных трансформаторов с соединенной звеъдой выходной цепью Я 2,Недостатком этих преобразователей является увеличение числа коммутационныхопераций.в.одном цикле коммутации отдельной трансформаторно-модуляторной группы,что обусловлено необходимостью циклического отключения обоих модуляторов трансформаторно-модуляторной группы на регулируемый интервал времени. При учете кьнечной величины времени восстановлениязапираюших свойств тиристоров это отрицательно влияет на верхний предел диапазонарегулирования выходной частоты г;еобразователя,Наиболее близким техническим решением.к предложенному является преобразователь частоты с непосредственной связью 3, ксьторый состоит из трехфазных модуляторови выполнен в виде диодного моста, зашунтированного силовым тиристором, для запи рания которого в модуляторе предусмотрен .запираюший тиристор, коммутируюший конденсатор и элементы для его циклическогоперезаряда - индуктивность и диод, Такоймодулятор можно рассматривать как трех Ю фазный клкпеременного тока, обладакяцийдвумя состояниями - замкнутым и разомкнутым. При разомкнутом состоянии обоих модуляторов одной группы каждая из фаз последовательно пофазного встречного соединения Н вторичных обмоток трансформаторов двухтрансформаторной т руппы характеризуетсянулевым значением результируюшего напряжения, а при поочередном замыкании этихмодуляторов - изменением на сто восемь десят градусов начальной фазы атого напряжения, Регулирование амплитуды выходного напряжения достигается в прототипе чередованием взаимно равных регулируемыхинтервалов поочередного залыкания модуля- М торов одной грулпы со взаимно равными ре(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЪЮгулир,елли интервалами разомкнутого ссс= тоянии обоих модуляторов группы.Для такого преобразователя характерна падающая внешняя характеристика, Относительно большое число коммутационных Опе5 раций ь одном цикле коммутации из-за необходимости циклического отключения обоих модуляторов каждой группы, относительно большое чисо тиристорсв - по четыре на каждую модуляторную группу, что усложня- л ет преобразователь и не способствует псв шению его надежности. Целью изобретения является упрощениепреобразователя,15Это достигается тем, что узел колмутаЦИИ КсжДОй ТРЙСфОРМСТОРНОЛ 1 ОДУЛЯТОРНОйгруппы вьпсинен в виде двух дисдных мостов, зашунтированных цепочками иэ дросселей и тврисчОров, между Однсиленьли эектропами которых включены коммутирующиеконденсаторы.На фиг. 1 приведена структурная схемаПреобразователя частоты; на фиг. 2 - приьципиальная схема трансформаторнс-модуляторнсго блока,Цепи первичных и добавочных обмоток 1а также вторичных обмоток 2 относятся кпервой двухтрансформаторнсй группе, цепиЭ. 4 - ко второй, а цепи 5-8 - к третьейдвухтрансформаторным группам. Модуляторы7, 8 отн 2 сятся к первой трансформаторномсдуля 1 орной группе, модуляторы 91 О,ко второй, а модуляторы 11, 12 - к третьей .:.рансйср атсрио-модуляториым группам,5Активно-идуктивная нагрузка 13 (трехфаз"ный асияхрсный двигатель) присоединенак выходу последсвательногс соедиеия разнсименньх. фаэ вторичных цепей 2, 4, 6 трехтрансфарматорных групп. рЗакон управления предложенным преобразсвателем частоты реализуется с. помощьюзадатчика регулируемой частоты 14, фазссдвигаюших устройств 15, 16, кольцеьыхдеифратсроь-формирователей илпульсов 17, 516, каждый из которых содержит соответственно пс три кчейки 19-24. Модуяторь7, 8, 11 трсх различных трансформаторнсмодуляторых групп управляются непосредственно кольдевьлн денифраторол-фсрмиро Ователем 17, а модуляторы 8, 10, 12 теххсе трансрср:.атерО-модуляторых групп -ксьцеаьл. Диифраторсл-Йсрли 2 ователем18,Структурная схема преобразователя часТОты ОсеанечивпРт ерекаченяя тиристсрОВмодуляторов 7, 6 Одной трансформатсрноМОДУЛЯТОРНОЙ ГРУЬ, ТИРИСТОРОВ МОДУЛЯТОров 8, 10 дру 2 й группы и тиристорсв модуляторов 1 , 12 третьей группы, 6 О Выходное напряжение одной фазы преоб- разователя определяется суммой выходных напряжений разноименных фаз различных ЙВухтрансфсрматсрнъх Груп каждое из кс торых выражаетси произведением коммутационной фупатин этой группы нв соответствующее синусоидальное напряжение.Напря 2 кения двух других фаэ отличаются сдвигом нктретью часть периода относительно выходного напряжения данной Фазы, образуя для каждой из комбинационных частот симотря пуО трехфазную систе муПредлагаемый преобразователь частоты и соответствующий ему закон управления позволяют: регулировать амплитуду выходного напряжения изменением разности интервалов времени работы модуляторов одной и той же трансфсрматорно-модуляторной группы, получать частоту основной составляющей выходного напряжения в виде разности частот циклов коммутации и питавшей сетя, а также получать частоту ближай шей паразитной составляющей в виде суммы частоты нитаюшей сети и двукратной частс 1 ты циклов коммутации, что обеспечивает возможность практически полного подавления параэитных составляющих комбинационных частот в кривой тока активно-индуктив ного потребителя - асинхронного коротксэамкнутсго двигателя,Предложенный преобразователь частотыс непосредственной связью прост, имеетболее жесткую внешнюю характеристику илучший гармонический состав выходногонапряжения.Формула изобретенииПреобразователь частоты с непосредственной связью, содержащий сгруппированные по два полупроводниковые мостовые модуляторы и трехфазные трансформаторы с уз лами коммутации и дополнительными обмот хами,с соединенной звездой выходной цепью, отдельные лучи которой состоит иэ последо.- вательно.соединенных разноименных фаз вторичных обмоток, относящихся к трансформа торам разньх трансформатсрно модуляторных групп, отличаюший ся тем,что, с целью его упроцения, узел коммутации каждой трансфсрматорно-модулятарной группы выполнен в вийе двух диодных мостов, заиунтрован;ьх цепочками иэ дросселей и тиристсроъ, между Одноименьли электродами кстсрьх включены, коммутирующие конден к".-ТОРЫ.Источники ивюрмапии, принитые во внимание при экспертизе изобретении: 1, Авторское свидетельство СССР Ь 133950, М Кл. Н 02 М 5297,1980, 2, Авторское свидетельство СССР%256053, М. Кл . Н 02 М 5/18, 1989,3. Авторское свидетельство СССР .М 258048 М, Кл, Н 02 М 5/18., 1969прототи)./29 Тираж РОЙ,НИИПИ Государственного комитета Со по дедам изобретений и 1.3.3635, Москва, Ж, Раужкан н