Преобразователь трехфазного переменного тока в переменный

 

Использование: на электрических сетях и в двигателях переменного тока. Сущность изобретения: преобразователь содержит фазные и линейные мостовые выпрямители, соединенные с обмотками фаз статора двигателя. К этим же обмоткам подключены тиристоры. В двигателе осуществляется удвоение синхронной частоты. При необходимости ее снижения каждый из тиристоров находится в открытом состоянии в течение нескольких полупериодов выпрямленного напряжения. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике.

Известны преобразователи частоты переменного тока с выпрямительным блоком и с непосредственной связью [1].

Прототипом изобретения является преобразователь трехфазного переменного тока с выпрямительным блоком [2].

Недостатками аналогов и прототипа являются большая сложность, невысокая надежность и недостаточно широкий диапазон рабочих частот.

Целью изобретения является упрощение и удешевление преобразователя, повышение надежности и расширение диапазона рабочих частот.

Цель достигается тем, что в преобразователе трехфазного переменного тока в переменный, содержащем выпрямительный блок и соединенные с ним управляемые вентили, включенные в цепь питания фазных обмоток электромагнитной нагрузки, в качестве выпрямительного блока использованы однофазные мостовые выпрямители фазного и линейного напряжений, число каждого типа которых соответствует числу фаз электромагнитной нагрузки, причем одноименные полюса всех выпрямителей подключены каждый к своему концу фазной обмотки электромагнитной нагрузки, а другие полюса одноименных выпрямителей объединены и подключены к каждому концу фазной обмотки через свой управляемый вентиль.

На фиг. 1 приведена схема соединения обмоток статора трехфазного двигателя переменного тока, используемого в преобразователе; на фиг. 2 - схема обмоток статора двухфазного двигателя.

Выходы фазных мостовых выпрямителей, собранных на диодах 1, подключены положительными полюсами к соответствующим концам А, В и С обмоток 2 фаз статора асинхронного или синхронного двигателя (или первичных обмоток трехфазного трансформатора). К этим же концам обмоток подключены аноды тиристоров 3. Выходы линейных мостовых выпрямителей на диодах 4 подключены положительными полюсами к концам X, Y и Z обмоток 2. К этим же концам обмоток подключены аноды тиристоров 5. Общая точка катодов этих тиристоров соединена с общей отрицательной шиной выпрямителей на диодах 1. Общая точка катодов тиристоров 3 соединена с общей отрицательной шиной выпрямителей на диодах 4. Входы всех мостовых выпрямителей соединены с фазными и линейными выходами трехфазной сети АВС так, что конец В обмотки 2 через свой выпрямитель подключен к фазе А сети, а конец Х обмотки через свой выпрямитель подключен к линии ВС сети (фиг. 1), и т.д. На фиг. 2 конец Х через свой выпрямитель подключен к фазе В. Управляющие электроды всех тиристоров 3 и 5 подключены к выходам блока управления (на фигурах не показан).

Работает преобразователь следующим образом.

Выпрямленное диодами 1 напряжение фазы А сети запитывает через свой открытый тиристор 5 фазу АХ статора двигателя. Встречным током эта фаза запитывается от выпрямителя на диодах 4 линейного напряжения ВС сети при открывании тиристора 3, подключенного к концу А фазной обмотки (фиг. 1). Если эти тиристоры открываются в каждую вторую половину периода выпрямленного напряжения, частота в обмотке 2 фазы АХ вдвое превышает частоту питающей сети. Чтобы скомпенсировать более высокое линейное напряжение сети (по отношению к фазному), отсечка тока тиристором 3 должна несколько превышать отсечку тока тиристором 5. Аналогично запитываются другие обмотки 2 фаз статора двигателя, в котором осуществляется удвоение синхронной частоты. При необходимости снижения синхронной частоты двигателя по отношению к частоте сети каждый из тиристоров 3 и 5 в фазах статора находится в открытом состоянии в течение нескольких полупериодов выпрямленного напряжения. Управление моментом открывания тиристоров осуществляется от блока управления. Выключение тиристоров происходит при естественном снижении выпрямленного напряжения до нуля. На фиг. 2 встречный ток в фазе АХ двигателя формируется фазой В сети через тиристор 3, подключенный к концу А обмотки. В фазах АХ и ВY сдвиг составляет 90^о.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в возможности простыми средствами и с малыми энергетическими потерями формировать автономные электрические сети повышенной частоты различного напряжения и числа фаз, а также упростить и повысить эффективность работы и расширить диапазон скоростей асинхронных и синхронных двигателей и муфт скольжения.

Формула изобретения

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТРЕХФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ПЕРЕМЕННЫЙ, содержащий выпрямительный блок и соединенные с ним управляемые вентили, включенные в цепь питания фазных обмоток электромагнитной нагрузки, отличающийся тем, что в качестве выпрямительного блока использованы однофазные мостовые выпрямители фазного и линейного напряжения, число каждого типа которых соответствует числу фаз электромагнитной нагрузки, причем одноименные полюсы всех выпрямителей подключены каждый к своему концу фазной обмотки электромагнитной нагрузки, а другие полюсы одноименных выпрямителей объединены и подключены к каждому концу фазной обмотки через свой управляемый вентиль.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2