Преобразователь частоты

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в частотно-управляемом электроприводе. Целью изобретения является повышение качества преобразования за счет уменьшения искажений входного и выходного токов. Устройство содержит тиристоры 1 - 6 и реактор 7. Нагрузка 8 подключена к средней точке вторичной обмотки трансформатора 9. Система 10 импульсно-фазового регулирования через узел 11 переключения частот соединена с распределителями 12 импульсов, соединенными с усилителями-формирователями 13. Каждой выходной частоте соответствует свой распределитель импульсов. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 1"1 5/27

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬЙ ИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4333389/24-07 (22) 27.11.87 (46) 30.03.90. Бюл. h - 12 (75) Г.Б.Черников (53) 621.314,27(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11= 130104, кл, Н 02 М 5/27, 1959.

Авторское свидетельство СССР

11 - 1220081, кл. Н 02 11 5/27, 1984.

„.80„„1554089 А 1

2 (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и м.б. использовано в частотно-управляемом электроприводе. Целью изобретения является повышение качества преобразования за счет уменьшения искажений входного и выходного токов. Устр-во содержит тиристоры 1-6 и реактор 7.

1554089

Нагрузка 8 подключена к средней точке вторичной обмотки трансформатора

9. Система 10 импульсно-фазового регулирования через узел ll переключения частот соединена с распределиИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в частности s частотно-управляемом электроприводе.

Цель изобретения — улучшение качества преобразования за счет уменьшения искажений входного и выходно го токов. На фиг. 1 приведено устройство; на фиг. 2,3 — диаграммы его работы при различных выходных частотах; на фиг. 4,5 — пример использования устройства для преобразования числа 25 фаэ с диаграммами.

Преобразователь (фиг. 1) содержит тиристоры 1-6, собранные по мостовой схеме, реактор 7, включенный на выходе моста, и нагрузку 8, включенную между средней точкой вторичной обмот30 ки согласующего трансформатора 9 и точкой соединения тиристоров одного из плеч моста, Тиристоры преобразователя .управляются от системы импульсно-фазового управления (СИФУ) 10, выход которой через узел переключе. ния частот 11 соединен с распределителями импульсов (РИ) 12, выполненными по пересчетной схеме, выходы которых подключены к входам усилителейформирователей 13, а выходы последних соединены с управляющими электродами соответствующих тиристоров преобразователя.

На диаграммах фиг, 2,3 приняты, следующие обозначения: U,,f — на%М

„ пряжение и частота сети;

Р— ток, напряжение и частота в нагрузке; oC — угол регулирования

50 ,: i, — первая гармоника тока нагрузки; цифры обозначают номера проводящих в соответствующие отрезки времени вентилей.

Преобразователь (фиг. 4) содержит три моста тиристоров 1-6 с реакторами

7, трехфазную нагрузку 8, четырехобмоточный трансформатор 9, СИФУ 10, выход которой через узел переключения телями 12 импульсов, соединенными с усилителями-формирователями 13. Каждой выходной частоте соответствует свой распределитель импульсов, 5 ил. частот 11 соединен с блоком распределения импульсов 12 (в примере— один РИ), выходы которого подключены к входам усилителей-формирователей

13, а выходы последних соединены с управляющими электродами соответствующих тиристоров.

На фиг. 5: 1нц «дн,1 и — токи в

Нс трехфазной нагрузке; i, — первая гармоника тока нагрузки; М вЂ” угол управления; U, f — напряжение и частота сети; F — частота тока в нагрузке; цифры обозначают номера вентилей, проводящих в соответствующие отрезки времени, На всех диаграммах (2,3,5) коммутацией тиристоров пренебрежено.

Устройство (фиг, 1) работает следующим образом.

Включение тиристоров 1-6 и их работа осуществляется парами, номера одновременно работающих вентилей указаны на соответствующих усилителяхформирователях. В установившемся режиме ток в реакторе 7 непрерывен и достаточно сглажен. На выходах СИФУ

10 в соответствии с заданным углом регулирования сс, (уставка по напряжению) имеется последовательность импульсов (ось б на фиг. 2),смещенных друг относительно друга на о

180 эл.град. напряжения сети (на фиг. 2 угол регулирования oL=0, возможное его значение показано пунктиром). Если при этом узел переклю.чения частот 11 (ключ) находится в

1 1 положении — = — (крайнее левое полоm 3 жение на фиг. I) то на шести выходах

РИ 12 (2 m=6) возникают последовательности импульсов, показанные на фиг.2 (оси в-з), попадающие на входы усилителей-формирователей 13. На выходах последних. формируются сигналы для управления парами тиристоров

1-6, согласно диаграмме 2 (ось и).

При этом в нагрузке 8 течет ток, 1 частота которого F = — f а откло3 с

1554089

15

25

30 нение от синусоиды значительно меньшие, чем в известном преобразователе °

В случае, если ключ 11 установлен

1 1 в положение — = —, то выходные имm 5

I пульсы СИФУ 10 попадают на РИ с 2m=

=10. На выходах РИ возникают последовательности импульсов, представленные на фиг, 3 (Рl-PIt .). Однако за счет объединения отдельных выходов РИ 12 (показано пунктиром между PI-ÐÇ, Р2-Р4, Рб-Р8, Р7-Р9 на фиг. 3) на входы усилителей-формирователей 13 поступают последовательности импульсов, (оси в-з фиг. 3), обеспечивающие получение тока частоты Fg =

1 в нагрузке 8 (ось и на фиг . 3) .

Установка ключа 11 в следующие

1 1 положения (-, — и т.д.) обеспечивает получение. в нагрузке 8 тока частот

1 1 — 7 fc, — 9 fc и т.д. Таким образом, каждой выходной частоте соответствует свой РИ, что позволяет повышать надежность работы преобразователя, ибо выход из строя одного из РИ допускает работу на других частотах, что в ряде случаев возможно.

Предлагаемый преобразователь может . использоваться и для одновременного преобразования частот и числа фаз, например однофазного напряжения в трехфазное. На фиг. 4 представлен вариант устройства для такого преобl

1 разования с частотой FH= — Й

Устройство (фиг, 4) работает следующим образом.

Выходные импульсы СИФУ 10 через ключ 11 поступают на вход РИ 12 с

2m=6, выходные импульсы которого распределяются по отдельным фазам преобразователя и парам вентилей согласно фиг. 5, что обеспечивает симметричный, 120-градусный сдвиг первых гармоник токов в нагрузке 8 (оси и, I к, л на фиг. 5) с частотой — f . В общем случае выходная частота при симметричном сдвиге первых гармоник тока выражается соотношением: F =

f, где К= I, 2, 3... Например, для

1 получения частоты F = — f необходиН 9 с мо на выход ключа 11 фиг. 4 подключить РИ на 18 выходов (2m=IS), для

1 частоты F<= -- f необходим РИ на 54 выхода (2т=54) и т,д. В остальном работа преобразователя числа фаз не отличается от работы устройства по фиг. 1.

Формула изобретения

Преобразователь частоты, содержащий однофазный тиристорный . мост, между выводами постоянного тока которого включен реактор, и блок управления, включающий в себя систему импульсно-фазового управления (СИФУ),,два делителя частоты с узлом переклю,чения частот, входы которых подключены к выходу СИФУ, а выход через формирователи-усилители к управляющим электродам тиристоров анодной группы, причем вход формирователей-усилителей катодной группы соединен с выхо poM СИФУ, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества преобразования за счет уменьшения искажений входного и выходного токов, он снабжен цепочкой из двух последовательно соединенных дополнительных, тиристоров, включенной между выводами постоянного тока упомянутого моста и согласующим трансформатором, вторичная обмотка которого выполнена со средней точкой, образующей первый выходной вывод, причем концы этой обмотки подключены к входным выводам упомянутого однофаэного моста, а второй выходной вывод преобразователя образован точкой соединения дополнительных тиристоров, причем в блок управления введены и распределителей импульсов, выполненных по кольцевой пересчетной схеме, где

n — число возможных выходных частот преобразователя, каждый из которых выполнен с 2m числом выходов, входы распределителей соединены с выходом

СИФУ через указанный узел переключения частот, а выходы - с входами уеилителей-формирователей тиристоров

1 преобразователя, причем число — К

m ( равно данной выходной частоте, где

fc — частота питающей сети.

1554089

%Ъ

И

Фд

1554089

1554089

СоставительГ.Мыцык

Редактор И.Сегляник Техред А.Кравчук Корректор Т,Малец

Заказ 463 Тираж 490 Подписное

ВНИИПИ !осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101