Способ непосредственного преобразования частоты

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфвз СоветсиикСоциалнстичесниаРеслублии и 930531но делам нзооретеннй н открытий( 54) СПОСОБ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯЧАСТОТЫ Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано, например, припостроении преобразователей для установок электромагнитного перемешивания жидких металлов.Известен способ непосредственного преобразования частоты путем формирования на нагрузке напряжения различной поляоности с заданной частотой посредством реверсивных мостовых выпрямителей 131 ОНедостатком такого способа является то, .что верхний предел регулируемой частоты существенно ограничен вследст 1вие естественной коммутации вентилей.15Известен снос б непосредственного преобразования частоты, в которсм применена искусственная коммутация вентилей Г 23.Однако при больших токах преобразователя (например, в установках перемешивания жидкого металла) узел коммутации становится слишком громоздким и не может работать достаточно надежно. Это обстоятельство ограничивает применение его в таких случаях.Известен также способ непосредственного преобразования частоты, реализуемой поочередной коммутацией магнитных потоков, создающих две включенные встречно в контуре нагрузки ЭДС преобразуемой частоты.При этом способе. напряжение на нагрузке формируется посредством включения на данном временном интервале того из источников, напряжение которого соответствует заданной полярности путем восстановления его магнитного потока и последующего гашения магнитного потока встречного источника с помощью обмоток управления Г 33Недостатком известного способа является то, что установленная мощность преобразователя при этом превышает в два раза мощность, потребляемую нагрузкой, поскольку источники ЭДС не зависимы. Таким образом, массогабаритные показатели преобразователя по срав5за счет снижения массогабаритиых показателей узла коммутации по сравнению с известным способом. Это следует из того, что в предлагаемом способе относительная величина реактивной мощности обмоток управления существенно ниже этой величины в известном способе.Определить такое уменьшение можно по относительным величинам токов обмоток управления Э к токам нагрузки ЭЭ рассматриваемых схем при полном равенстве их соответствующих параметров. Так, для схемы известного способа отношение реактивной сос:-ав;зияющей тока обмотки управления Ъ) (Р) к соответствующей составляющей тока нагрузки 3 , р) равно+: ИР)Мг) 930531 6и определяет снижение массогабаритныхпоказателей узла коммутации и преобразователя в целом.Снижение искажающего влияния преобразователя по предлагаемому способуна питающую сеть является результатомповышения быстродействия переходногопроцесса переключения магнитных потоков по сравнению с известным способом,10 где происходит гашение и восстановлениенезависимых магнитных потоков. Вследствие магнитной связи магнитных потоковисточников ЭДС при их переключенииобмотка управления одного источника в15 момент ее замыкания не только компенсирует поток своего источника ЭДС, нои усиливает поток противоположного источника. При этом в первичной цепи вмомент коммутации не возникают импульсные увеличения тока (фиг, 3).Для схемы по предлагаемому способусоответствующая величина равнаЦа ЦР)9. Ш)4 +ОзМэ 1 Р) где г - сопротивление нагрузки;), - коэффиэиент взаимной индукцииИ 9.между обмоткой управления иобмоткой источника ЭДС, которые находятся на одном стержне;ЯЭ- коэффициент взаимной индукциимежду обмоткой управления иобмоткой источника ЭДС; на- ходящийся на противоположномстержне.Из этих зависимостей видно, что при равенстве величин г и М для обоих схем относительный реактивный ток обмотки управления в схеме по предлагаемому способу 3 меньше соответствую вщей величины 3 ф в схеме по известному способуд.-) м)Количественно это умейЬшение равно%Эф +се.1(п)где Ксв - коэффициент связи, соответЭствующий МЭ,Поскольку индуктивности обмоток управления сравниваемых схем равны, то . снижение реактивной мощности пропорционально квадрату этой величины, что Формула изобретения Способ непосредственного .преобразования частоты однофазного напряжения путем преобразования его в два магнит.ных потока, создающих в двух, магнитных контурах две встречно включенные в цепи нагрузки ЭДС и поочередной коммутации этих потоков с заданной частотой для попеременного исключения действия одной из этих ЭДС, о т л и ч а ю - щ. и й с я тем, что, с целью улучшения массогабаритнь;х показателей устройства, 35реализующего способ, и снижения его искажающего влияния на питакяцую сеть, коммутацию осуществляют путем пер ключения потока одного магнитного контура на другой магнитный контур.40Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Глязер А., Мюллер-Любек К.45 Теория электронных и ионных преобразователей тока (мутаторов), М., Трансжелдориздат, 1388 л, 3372. Иньков Ю. М. и др. Непосредственный преобразователь частоты с искусст венной коммутацией тока. Труды МИИТа, .Вып. 405. М., 1972.З.Тонколь В. Е., Мельничук А, Н.Магнитнополупроводниковые модуляционфт.тные преобразователи частоты. Киев, Наукова думками, 1970, с. 178.930531 Тираж 719 Подписи илиал ППП "Патент", г. У ВНИИП квз 3490