Преобразователь трехфазного напряжения в однофазное

 

Использование: для повышения частоты сетевого напряжения. Сущность: преобразователь частоты содержит два комплекса тиристоров 1.2, подключенных соответствующим образом к входным выводам 3 и к началам и концам двух групп первичных обмоток (по три в каждой) трансформатора 5. Между точками соединения концов обмоток одной группы и начал - другой включен коммутирующий (дозирующий) конденсатор 4. Выход образован вторичной обмоткой 6. 2 ил.

С0103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 М 5/27

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4868487/07 (22) 24.07.90 (46) 30.10.92. Бюл. М 40 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) А.И.Балабух и М.Н.Лещев (56) Авторское свидетельство СССР

М 1197026, кл. Н 02 M 5/45, 1983. Авторское свидетельство СССР

М 1642547, кл. Н 02 М 5/27, 1988. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТРЕХФАЗНОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ОДНОФАЗНОЕ

„„SU „„1772878 А1 (57) Использование . для повышения частоты сетевого напряжения. Сущность: преобразователь частоты содержит два комплекса тиристоров! . 2, подключенных соответствующим образом к входным выводам 3 и к началам и концам двух групп первичных обмоток (по три в каждой) трансформатора 5.

Между точками соединения концов обмоток одной группы и начал — другой включен коммутирующий (дозирующий) конденсатор 4.

Выход образован вторичной обмоткой 6. 2 ил.

4

ОО

1772878

30

Предлагаемое изобретение относится к преобразовательной технике, в частности, к преобразователям энергии переменного тока промышленной частоты в энергию переменного тока одной фазы повышенной частоты.

Известны преобразователи частоты с непосредственной связью, содержащие тиристоры и разделительные конденсаторы, обладающие повышенной функциональной 1 устойчивостью- при срыве инвертирования напряжения, связанного с неудачной коммутацией, работоспособность тиристоров восстанавливается в течение полупериода напряжения промышленной частоты. 1

Недостаткам известных устройств является сравнительно большие массогабаритные показатели, связанные с наличием разделительных конденсаторов, имеющих значительную установленную мощность, соизмеримую с нагрузкой, В качестве прототипа рассматривается преобразователь трехфазного напряжения в однофазное с выходным трансформатором для согласования с нагрузкой. 2

Прототип содержит два блока по шесть тиристоров, включенных в каждом блоке однонаправленно по замкнутой кольцевой схеме, образуя четные и нечетные номера тиристоров при последовательном их счете, причем одна половина точек соединения тиристоров в каждом блоке через одну подключена к входным выводам, а оставшаяся половина точек соединения тиристоров каждого блока подключена к одним обклад- 3 кам трех разделительных конденсаторов, другие обкладки которых объединены и подключены к выводам первичной обмотки выходного трансформатора. Выводы вторичной обмотки выходного трансформа- 4 тора являются выходными выводами преобразователя. Блок управления имеет парафазные выходы, причем прямые выходы связаны с управляющими входами четных тиристоров в каждом блоке, а инверсные выходы связаны с управляющими входами нечетных тиристоров.

Недостатком прототипа является сравнительно большие массогабаритные показатели конденсаторного оборудования, связанные с наличием большого числа (шесть) разделительных конденсаторов. имеющих значительную установленную мощность, соизмеримую с мощностью нагрузки, Целью настоящего изобретения является улучшение массогабаритных показателей эа счет снижения массы и габаритов разделительных конденсаторов, Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе трехфазного напряжения в однофаэное, первичная обмотка выходного трансформатора разделена на шесть частей, включенных в две трехфазные схемы прямой и обратной звезды, между нулевыми точками которых включен разделительный конденсатор, причем лучи прямой звезды подключены к оставшейся половине точек соединения тиристоров в одном блоке тиристаров, а лучи обратной звезды — к идентичным точкам соединения тиристоров в другом блоке.

Уменьшение количества разделительных конденсаторов в шесть раз по сравнению с прототипом г.риводит к улучшению массогабаритных показателей преобразователя.

На фиг. 1 представлена схема преобразователя; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие его работу.

Преобразователь содержит два блока 1, 2 по шесть тиристоров, включенных в каждом блоке однонаправленно по замкнутой кольцевой схеме, образуя четные и нечетные номера тиристоров при последовательном их счете, причем одна половина точек соединения тиристоров в каждом блоке через одну подключена к входным выводам 3 преобразователя, разделительный конденсатор 4, выходной-трансформатор 5, выводы вторичной Обмотки которого являются выходными выводами преобразователя 6, и блок управления 7 с парафаэными выходами, прямые выходы которого связаны с упра вля ющи ми входами. четн ых тири старо в, а инверсные выходы — с управляющими входами нечетных тиристоров. Первичная обмотка трансформатора 5 разделена на шесть частей, включенных в две трахфазные схемы прямой и обратной звезды, между нулевыми точками которых включен разделительный конденсатор 4, причем лучи прямой звезды подключены к оставшейся половине точек соединения тиристоров в одном блоке 1, а лучи обратной звезды — к идентичным точкам соединения тиристоров в другом блоке 2.

На фиг. 2 обозначены: линейные напряжения на входных выводах 3(а); — напряжения управления соответственно прямых и инверсных выходов блока управления 7 (б, в); — напряжение на выходных выводах 6 преобразователя (r).

Преобразователь работает следующим образом. При подаче импульсов управления на четные или нечетные группы тиристоров в двух блоках включаются только тетиристоры, которые оказываются подсоединенными к максимальному по абсолютной

1772878 величине линейному напряжению между входными выводами преобразователя. Например, во время действия максимального линейного напряжения между фазами аЬ (между входными выводами 3) при включе- 5 нии условно четных тиристоров образуется контур протекания тока в нагрузке, содержащий последовательное соединение: верхнего тиристора в блоке 1 (подключен анодом к фазе а), верхней части первичной 10 обмотки трансформатора 5 в прямой звезде, конденсатора 4, нижней части обмотки в обратной звезде, левого тиристора блока

2 с катодом у фазы Ь. При включении нечетных тиристоров образуется контур протека- 15 ния тока в нагрузке в противоположном направлении, содержащий последовательное соединение: правого тиристора блока 2 с анодом у фазы а, средней части обмотки в обратной звезде, конденсатора 4, верхней 20 части обмотки в прямой звезде, левого тиристора блока 1 с катодом у фазы Ь. При этом формируется переменное напряжение на выходных выводах 6 преобразователя, частота которого определяется частотой вы- 25 ходных импульсов блока управления 7, В течение 1/6 периода входного напряжения режим работы не меняется. Затем, когда максимальным становится линейное напряжение между фазами ас, в течение следую- 30 щей 1/6 части периода входного напряжения работаютдру ие пары тиристоров по одному в каждом кольце, последовательно включенных в контуре с конденсатором 4 знал гично описанному выше.

Формула изобретения

Преобразователь трехфазного напряжения в однофазное, содержащий два блока по шесть тиристоров, включенных в каждом блоке однонаправленно по замкнутой кольцевой схеме, образуя четные и нечетные номера тиристоров при последовательном их счете, прием одна половина точек соединений тиристоров в каждом блоке через одну подключена к входным выводам преобразователя. а также разделительный конденсатор, выходной трансформатор, выводы вторичной обмотки которого являются выходными выводами преобразователя, и блок управления с парафазными выходами, прямой выход которого связан с управляющими входами четных тиристоров, а инверсный выход- с управляющими входами нечетных тиристоров, о тл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей за счет снижения массы и габаритов разделительного конденсатора, первичная обмотка выходного трансформатора разделена на шесть частей, включенных вдве трехфазные схемы прямой и обратной звезды, между нулевыми точками которых включен разделительный конденсатор, причем лучи прямой звезды подключены к оставшейся половине точек соединений тиристоров в одном блоке тиристоров, а лучи обратной звезды — к идентичным точкам соединения тиристоров в другом блоке.