Многоблочный трехфазный частотный преобразователь

Изобретение относится к электротехнике и используется в мощных источниках питания. Преобразователь содержит в каждой фазе последовательно соединенные N (N=1, 2...) выпрямительно-инверторных блоков 3-5, которые соединены входами с 3 N вторичными обмотками 2 трансформатора. Блоки 3-5 питаются от обмоток 2, имеющих фазовый сдвиг векторов напряжения, равный 60/N электрических градусов. Новым является то, что N блоков второй фазы (В) питаются от обмоток 2 трансформатора, имеющих фазовый сдвиг, равный 20/N электрических градусов, по отношению к первой фазе (А), а в третьей фазе (С) со сдвигом 40/N электрических градусов. 1 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике и используется в мощных источниках питания. Широко известный / Патент РФ на изобретение №2364016/ многоблочный трехфазный частотный преобразователь (далее ТПЧ)/ содержит последовательно соединенные выпрямительно-инверторные блоки (далее ВИБ), которые соединены входами с обмотками трансформатора, а выходы цепи ВИБ блоков подключены к нагрузке. Недостаток такого устройства состоит в плохой форме сетевого тока, обусловленной тем, что выпрямительная часть блоков работает в синфазном режиме, что порождает высокий уровень высших гармоник тока в сети.

Наиболее близким по сути является ТПЧ / патент РФ на изобретение №2343545 /, трехфазный частотный преобразователь, содержащий в каждой фазе последовательно соединенные N (N=1, 2..) ВИБ, которые соединены входами с 3N вторичными обмотками трансформатора, имеющими между собой фазовый сдвиг векторов напряжения, равный 60/ N электроградусов. Недостаток устройства состоит в относительно больших высших гармониках напряжений на выходе. Техническим результатом предложения является повышение К.П.Д. ти снижение помех. Технический результат достигается за счет того, что вторые N блоков второй фазы питаются от обмоток трансформаторов, имеющих фазовый сдвиг равный 20/ N электроградусов по отношению к первой фазе, а в третьей фазе аналогично со сдигом 40/ N электроградусов

На чертеже представлена однолинейная схема преобразователя для N=1. Обозначено: 1 и 2 - первичная обмотка и 2 - вторичные обмотки (числом 3N) трансформатора, 3, 4, 5 - ВИБ блоки первой (А), второй (В) и третьей (С) фаз. Схема ВИБ известна в аналоге и прототипе.

ТПЧ работает следующим образом. Переменное высокое напряжение сети понижается до относительно низкого обмотками 2, выпрямляется, фильтруется в блоках 3-5 и преобразуется и в регулируемое переменное напряжение нужной регулируемой частоты. Суммарное напряжение в каждой фазе А, В, С складывается как сумма выходных напряжений N ВИБ 3-5. Так как в каждой фазе имеется N ВИБ и питающие их обмотки 2 имеют сдвиг по напряжению равный 60/ N электроградусов, то суммарно каждая выходная фаза потребляет от первичной обмотки 1 ток c 6N ступеньками (6N-пульсный). Так как в первичной обмотке 1 трансфоматора токи, потребляемые выходными фазами А, В, С суммируются и за счет сдвига вторичных токов по фазам, получается 3N6 пульсный ток, потребляемый из сети. Повышение частоты гармоник ведет к блоее эффективной их фильтрации. Благодаря этому снижается амплитуда этих гармоник в сети, что снижает помехи и повышает К.П.Д.

Пример. N=2, ВИБ3 питаются от обмоток 2 имеющих между собой фазовый сдвиг 60/N=30 электроградусов, а ВИБ4 - от обмоток имеющих между собой такой сдвиг, а по отношению к ВИБ3 сдвиг 20/N=10 электроградусов, а ВИБ5 аналогично питаются напряжениями, сдвинутыми по отношению к ВИБ4 на 10 электроградусов, а по отношению к ВИБ3 -40/N=20 электроградусов. Воздействие на сеть - 3×6×2=36 пульсное.

Многоблочный трехфазный частотный преобразователь, содержащий в каждой фазе последовательно соединенные N (N=1,2..) выпрямительно-инверторных блоков, которые соединены входами с 3 N вторичными обмотками трансформатора, имеющими между собой фазовый сдвиг векторов напряжения, равный 60/N электрических градусов, отличающийся тем, что N блоков второй фазы питаются от обмоток трансформатора, имеющих фазовый сдвиг векторов напряжений, равный 20/N электрических градусов, по отношению к напряжениям соответствующих вторичных обмоток первой фазы, а блоки третьей фазы питаются от обмоток трансформатора, имеющих фазовый сдвиг векторов напряжений, равный 40/N электрических градусов, по отношению к напряжениям соответствующих вторичных обмоток первой фазы.