Преобразователь частоты

Сефз Сфаетскнк Сфцмаанствчежна Ресеубее(22) Заявлено 29.03.79 (21) 2738751/24-07с присоединением заявки МВ -(23)Приоритет -Опубликовано 15 Ю 3.81. Бюллетень М 9 10Дата опубликования описания 17. 03. 81 рм )з Н 02 М 7/515 Госуяэрстнонныв но 36 НТФТ СССР яо Амаю нзобретеннн н отнрмтнй(72) Авторы изобретения Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ 10 Изобретение относится к преобра .зовательной технике и может найти применение в технике индукционного нагрева металлов, в частности в качестве источника питания мощных вакуумных плавильных печей.Известен многомостовой преобразователь на тиристорах, выполненный в виде преобразовательного моста, плечи которого образованы инвертирующими мосами с обратными диодами и коммутирующими 1.С-цепями в диагоналях переменного тока 11Однако выходное напряжение этого преобразователя при питании от промышленной сети напряжением 380 В соса ляет всего 250 В. т вИзвестен также многомостовой преобразоатель, содержащий две груп пы инвертирующих мостов, подключенных к источнику постоянного тока через свои входные дроссели,между которыми включается нагрузка 21.Однако выходные зажимы этого 25 преобразователя имеют постоянный потенциал 2 б 0 В относительно нулевой точки питающего трансформатора или относительно заземленного корпу ,са вакуумной печи. 30 Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому являетсяпреобразователь, содержащий три ин-вертирующих моста, первый и второйиз которых анодными вершинами подключены через входной дроссель к плюсовому зажиму мостового выпрямителя, первый и третий катоднымивершинами подключены через входнойдроссель к минусовому зажиму выпрямителя, свободные вершины второгои третьего мостов образуют выходные зажимы, а выпрямитель зажимамипеременного тока подключен к вторичной обмотке питающего трансформатора, имеющей заземленную нулевую точку 31Однако в этом преобразователе невозможно фазовое регулирование выходного напряжения, а любой другой известный способ регулирования не обеспечивает требуемого диапазона регулирования. В выходном токе этого преобразователя имеется постоянная составляющаяЦель изобретения - расширение функциональных воэможностей эа счет обеспечения Фазового регулирования выходного напряжения и ис 813631ключеяия постоянной составляющей н выходном токе.Указанная цель достигается тем, что в преобразователе, содержащем Ъве группы тиристорных инвертирующях мостов с обратными диодами и коммутирующими С-цепями н диагоналях переменного тока, анодяые вершины первого и второго мостов каждой группы подключены через свой входной дроссель к плюсовому выводу мостового выпрямителя, катодные вершины первого и третьего мостов каждой группы подключены через свой входной дроссель к минусовому выводу выпрямителя, зажимы переменного тока выпрямителя подключены к 15 вторичной обмотке сетевого трансформатора, имеющей заземленный нулевой вывод, катоданя вершина второго моста каждой группы соединена с анодной вершиной третьего моста смежной груп О пы и точки соединения образуют выходные выводы.При таком соединении инвертирующих мостов обеспечивается Фазовое регулирование выходного напряжения путем геометрического сложения в нагрузке токов различных групп ннвертирующих мостов и исключение постоянной составляющей в выходном токе,На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого источника питания вакуумных индукционных печей.Преобразователь частоты содержит две группы иявертирующих мостов 1, 2, 3 и 4, 5, 6, выполненных на тиристорах 7-30, зашунтированяых обратными диодами 3154, с последовательными коммутирующими С-цепочками в диагоналях переменного тока, состоящими яз дросселей 55-60 и конденсаторов 61-66, при этом анодные вершины мостов 1 и 2 первой группы и мостов 4 и 5 второй группы подключены через своя входные дрос" сели 67 и 68 к плюсовому выводу, а катодные вершины мостов 1 и 3 первой группы и 4 и б второй группы подключены через свои входные дрос" сели 69 и 70 к аинусоному выводу мостового выпрямителя 71, зажимы переменного тока которого подключены к выводам вторичной обмотки питающего трансформатора 72, имеющей заземлеяный нулевой вывод, Катодная вершина моста 2 первой группы соедииена с анодяой вершиной моста б второй группы, и точка соединения образует один выходной зажим катодяая вершина моста 5 соединена с анодной вершиной моста 3 и образует второй выходной зажим, к выходным зажимам подключен индуктор 73, зев шунтированный конденсатором 74 и помещенный в заземленный корпус вакуумной печи 75. Мост 1 работает с постоянным сдвигом по фазе 180 эл.град. по отношению к мостам 2 и 3, работающим синфазно, мост 4 работает с постояннымсдвигом по Фазе 180 эл,град. по отношению к мостам 5 и 6, работающим синфазно. Мосты первой группы работают с регулируемым сдвигом по фазе от 0 до 180 эл,град,по отношению к мостам второй группы, При этом, если мосты 1, 2 и 3 работают со сдвигом по Фазе 180 эл.град. по отношению к мостам 4, 5 и б, то одновременно включены тяристоры (диоды) мостов 2, 3 и 4 и диоды (тиристоры) мостов 1, 5 и б. В нагрузке токи тиристоров (диодов) мостов 2 и 3 и диодов (тиристоров)мостов 5 и б протекают в одном направлении. Напряжение Ъа нагрузке в этом случае максимальное. Если мосты 1, 2 и 3 работают с нулевым сдвигом по фазе относительно мостов 4, 5 и б, то одновременно включены тиристоры (диоды) мостов 2, 3, 5 и 6 и диоды (тиристоры) мостов 1 и 4. В нагрузке токи тиристоров (диодов) мостов 2 и 3 и токи диодов (тиристоров)мостов 5 и б протекают в противоположяых направлениях. Напряжение на нагрузке равно нулю. При Фазовом сдвиге в диапазоне от 0 до 180 эл.град.выходное напряжение определяется неличиной угла сдвига,Таким образом выходное напряжение предлагаемого источника питания изменяется от 0 до номинальногонезависимо от добротности контуранагрузки.Постоянная составляющая входноготока мостон 2 и 5 замыкается на выпрямитель через мосты б и 3 соответственно, минуя цепь нагрузки.Выходное напряжение предлагаемого источника питания равно 500 В при работе от промышленной сети напряжением 380 В, что в два раза нише,чем н известном преобразонателе за счет того, что к выходным зажимам прикладывается сумма напряженийвсех коммутирующих конденсаторов каждой группы иннертирующих мостов.В предлагаемой схеме отсутствует постоянный потенциал выходных зажимов по отношению к заземленной нулевой точке вторичной обмотки сетевого трансформатора, так как выходные выводы отделены от плюсоного и мияусового Выводов выпрямителяравными коммутирующими конденсаторами 62-65 инвертирующих мостов 2,б, 5 и 3.формула изобретенияПреобразователь частоты, содержащий сетевой трансформатор, мостовой выпрямитель, две группы инвер 813631тирующих тиристорных мостов с обратными диодами и коммутирующими С цепями в диагоналях переменного тока,в каждой из .которых,анодные вершины первого и второго мостов подключены через входной дроссель к плюсовому выводу выпрямителя, катодныевершины первого и третьего мостовподключены через входной дроссельк минусовому выводу выпрямителя,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения функциональныхвозможностей за счет обеспеченияфазового регулирования выходногонапряжения и исключения постояннойсоставляющей тока нагрузки, катод ная вершина второго моста каждойгруппы соединена с анодной вершинойтретьего моста смежной группы, и точки соединения образуют выхоцные выводые 5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 266040, кл. Н 02 М 7/515,29.11.68.Составитель Г. Вотчинецко Тек ед А. Лч Ко ект Подпис 5 илиал ППП Патент , г. Ужгород,оектна НИИПИ Государствепо делам нзобре 13035, Москва ЖТираж 730ого комитета ССний и открытийРаушская наб Стец