Статический трехфазный преобразователь промышленной частоты в регулируемую частоту

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства № 208116

Заявлено 17.1.1967 (№ 1126807/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.VI.1968. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 2.IX.1968

Кл. 21d- 14/02

Комитет оо делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК Н 02m

УДК 621.314.27(088.8) Автор изобретения

В. А. Фокин

Заявитель

СТАТИЧЕСКИЙ ТРЕХФАЗНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ В РЕГУЛИРУЕМУЮ ЧАСТОТУ

По основному авт. св. № 208116 известен статический трехфазный преобразователь промышленной частоты в регулируемую частоту, содержащий три трехфазных трансформатора и магнитные усилители, управляемые от задающего генератора. Первичные обмотки каждого трансформатора содержат две секции, к каждой из которых подключен один из указанных усилителей, а вторичные обмотки трансформаторов соединены в общую звезду, каждый луч которой образован последовательно соединенными тремя обмотками разноименных фаз трех трансформаторов.

Настоящее изобретение является дальнейшим усовершенствованием этого устройства.

В предложенном преобразователе, с целью расширения частотного диапазона, применены дополнительные обмотки трансформаторов, подключенные к фазам ротора двигателя и соединенные в общую звезду, каждый луч которой образован последовательно соединенными тремя обмотками разноименных фаз трех трансформаторов.

На чертеже дана принципиальная схема описываемого преобразователя.

Каждый из трех трехфазных трансформаторов 1, 2, 8 преобразователя частоты периодически подключается к сети с помощью одного йз двух трехфазных магнитных усилителей (модуляторов) 4 и 5, управляемых от специального генератора задатчика частоты о относительно малой мощности. Трансформаторы

1, 2 и 8 имеют первичные 7, вторичные 8 и дополнительные 9 обмотки, причем каждая из первичных обмоток 7 соединяется звездой. в разомкнутую нулевую точку которой включен соответствующий модулятор 4 и 5.

При периодическом изменении величины и знака выходного сигнала фазы задатчика частоты б, управляющего парой магнитных усилителей, относящихся к одному из трансформаторов, происходит периодическое подключение к сети одной из двух первичных обмоток

7 трансформатора и одновременное отключение другой его первичной 7 обмотки. Это приводит к периодическому изменению на 180 фазы напряжения на вторичных 8 и дополнительных 9 обмотках трансформатора ввиду взаимно встречного характера магнитных свя20 зей первичных обмоток.

Если выходные периодические сигналы отдельных фаз задатчика частоты 6, управляющие каждый парой модуляторов 4, 5, взаимно сдвинуты на третью часть е/, периода изменения сигнала задатчика, то амплитуды напряжения на вторичных 8 и дополнительных 9 обмотках трансформаторов будут промодулированы с той же частотой и с тем же взаимным сдвигом по фазе.

3п Отдельные фазы вторичных 8 и дополни219689

Ups = U,„sin (о + Р) t;

2-,.1 (.аозт = U„, sin (о+ Q)t — — "- ; (асят = U,„sin (o>+ Q)t+ (1) (2) (3) Для второй трехфазной группы (дополни- 15 тельные обмотки 9):

U„= U„, з1п (® Q) 1

U„= U„, sin (с —.»)t 1;

2-. са Um s>n (< -) +

3 (б) где U„, U, U — напряжения на дополнительных обмотках 9 трансформаторов.

Если ротор 10 асинхронного двигателя с контактными кольцами получает питание от (!) — ? второй группы обмоток 9 f) —, а

2-,. статор П вЂ”. от первой группы обмоток 8 30

< о> -,— 2 1, то скорость вращения ротора

10 будет определяться частотой задатчика б:

60 ?- )? и,= =2 и,. (7) 35 т; ° р

О) Если в качестве модуляторов 4, 5 использованы дроссели насыщения, верхний предел частоты модуляции Q которых ограничен час?отой около 30% от частоты и питающей сети, 40 то первая часть диапазона плавного частотного регулирования скорости вращения асин гельных 9 обмоток трансформаторов соединены в две отдельные трехфазные группы. Первая гармоника частоты модуляции Q задатчика б определяет следующие законы изменения линейных напряжений на выходе.

Для первой трехфазной группы (вторичные обмотки 8): хронного двигателя с помощью предлагаемого устройства находится в пределах от п» = 0

60 03 (при с? =О) до n = =0 б и,.

- Р

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет расширить примерно вдвое диапазон плавного частотного регулирования скорости вращения асинхронного двигателя с помощью только одного преобразователя частоты, включающего в себя дроссельные модуляторы.

Если после достижения ротором 10 наибольшей в данной части диапазона скорости, определяемой уравнением (8), замкнуть ротор 10 (предварительно отключив его от соответствующей выходной обмотки преобразователя), то регулированием частоты напряжения статора 11 от того же преобразователя может быть пройден дополнительно диапазон скоростей 0,7 n, (n (1,3 п,, где п,— синхронная скорость вращения поля статора 11 при питании обмотки трехфазным напряжением частоты питающей сети.

Следовательно, достигается плавное частотное регулирование скорости асинхронного двигателя с контактными кольцами в практически непрерывном диапазоне, начиная от нуля до 1,3 п, даже при использовании в качестве модуляторов таких инерционных элементов, как магнитные усилители.

П р едм ет изобретения

Статический трехфазный преобразователь промышленной частоты в регулируемую чаeтоту по авт. св. № 208116, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в нем применены дополнительные обмотки трансформаторов, подключенные к фазам ро- тора двигателя и соединенные в общую звезду, каждый луч которой образован последовательно сосдиненными тремя обмотками разноименных фаз трех трансформаторов.

219689

Заказ 2560(10 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Л, Борисова

Редактор Е. А. Кречетова Техред Л. К, Малова

Корректсръи В. В. Крылова и Г. И. Плешакова