Claims (1)
Изобретение относитс к преобразовательной технике и может быть использовано при построении непосредственных преобразователей дл нужд централизованного питани или дл частотно-управл емого электропривода в тех случа х, когда требуетс повышенное качество выходного напр жени , особенно при выходных частотах, близких к частоте напр жени питающей сети. Известны непосредственные преобразователи частоты с искусственной коммутацией тиристоров Наиболее близким по технической сущности к предложенному вл етс преобразователь , содержащий многофазный трансформатор со вторичной обмоткой в каждой фазе причем начала их соединены с каждым из выходных выводов преобразовател через встречно-параллельно включенные тиристоры , а также блок принудительной коммутации тиристоров В предложенном преобразователе каждый выходной вывод соединен с каждым из концов упом нутых вторичных обмоток многофазного трансформатора и с каждым из остальных выходных выводов преобразовател через встречно-параллельно включенные тиристоры. Это позвол ет существенно улучшить качество выходного напр жени . На фиг. 1 представлена принципиальна схема предложенного преобразовател ; на фиг. 2 показаны кривые напр жений, обеспечиваемых преобразователем, из потенциалов которых может быть сформировано выходное напр жение требуемой частоты. Преобразователь содержит трехфазный (в общем случае многофазный) трансформатор со вторичными обмотками 1, 2, 3 в каждой фазе, подключенными со входным выводом преобразовател 4-9. Шестипроводна трехфазна нагрузка 10-12 подключена к выходным выводам 13-18 преобразовател . Силова часть преобразовател образована совокупностью тиристоров в виде матрицы 19 (фиг. 1). Блок принудительной коммутации содержат мосты распределительных тиристоров 20 и разделительных диодов 21, а также источники 22 запирающего напр жени и полностью управл емые ключевые элементы 23. Предложенный преобразователь частоты позвол ет измен ть во врем его работы не только схему соединени фаз нагрузки, но и схему соединени входных фаз, и обеспечивает использование всех возможных потенциальных уровней и их комбинаций по схеме и по пол рности, которые имеютс в схеме. Изменением схемы соединени фаз питающей сети осуществл ют распределение входных потенциалов в различных комбинаци х на различным образом соединенных фазах нагрузки. За счет этого обеспечиваетс преобразование с увеличенным приближением выходного напр жени к синусоиде, что позвол ет уменьшить потери электроэнергии в источнике и потребителе, а также дает новый качественный эффект - возможность работы в широком диапазоне изменени выходного напр жени (О-2 максимальных значени входного фазного напр жени ) и частоты преобразовател . Матрицы тиристоров обеспечивают подключение каждого выходного вывода преобразовател не только к каждому входно .му выводу, но и через эти выводы к любой комбинации совместных соединений входных фаз и фаз потребител . Схемы соединени фаз питающей сети и фаз потребител выбирают системой управлени . Они измен ютс в процессе работы преобразовател дл осуществлени наибольшего приближени выходного напр жени преобразовател к синусоидальной форме путем создани и подключени входных потенциалов , наиболее близких к задающему. На фиг. 2 показан набор кривых входного напр жени преобразователн(24, 25, 26 - кривые входных фазных напр жений преобразовател 27, 28, 29 - линейные входные напр жени 30, 31, 32 - кривые, которые можно получить, комбиниру соединени входных фаз преобразовател ). Предложенный преобразователь обладает большими возможност ми создани потенциалов , подключаемых к фазам потребител . В предложенном преобразователе можно получить, кроме фазных (кривые 24, 25, 26) и линейных (кривые 27, 28, 29) напр жений, напр жение с удвоенной амг1литудой по отнощению к максимальному значению входного фазного напр жени (кривые 30, 31, 32). Последние кривые получены суммированием или вычитанием в любой момент времени синусоидальных напр жений всех трех входных фаз. Дл образовани максимального положительного потенциала (2,ОШх,ср.) кривой 30 (MOMeHt времени 14), суммируют значени положительных потенциалов входных фаз 24 и 25 и из них вычитают отрицательное значение потенциала фазы 26. Создание потенциала 30 (фиг. 2) на фазе нагрузки 10-(фиг. 1) дл обеспечени протекани тока от вывода 13 к выводу 14 осуществл етс по контуру: тиристор 14-8, фаза 3, тиристор 9-7, фаза 2, тиристор 6-5, фаза t, тиристор 4-13, фаза нагрузки 10 (перва цифра обозначении тиристора относитс к его аноду, втора - к катоду, причем цифровые обозначени соответствуют соедин емым входным и выходным выводам). При противоположном направлении протекани тока, от вывода 14 к выводу 13, создаетс контур: (13-4) -1--(5-6)-2)7-9)-3- (8-14) -10-13. Комбинации трех входных фазных напр жений дают восемь различных значений напр жений: +2 + 3, 1 - -2 + 3, -1 +2 + 3, -1-2-3, -1-2 + 3, 1 + + 2-3, -1+2-3, 1-2-3. Кривые 30-32, 33-35 и нулевой потенциал 36 на (фиг. 2) отражают все эти восемь комбинаций потенциалов трех фаз входного напр жени . Причем нулевой потенциал 36 образуетс при следующем суммировании входных фазных напр жений: 1+2 + 3, или -1-2-3. Таким образом, предложенный преобразователь позвол ет получить набор из щести дополнительных потенциальных значений, а вместе с ранее используемыми фазнь ми и линейными потенциалами обеих пол рностей и нулевым потенциалом - всего дев тнадцать потенциальных значений. В известных устройствах таких значений входных потенциалов тринадцать. Изменением схемы соединени фаз нагрузки с тринадцати потенциалов можно получить щестьдес т одно значение используемых потенциалов, образующих выходное напр жение. Увеличение исходных значений потенциалов (с 13 до 19) позвол ет создавать соответственно еще больщее число используемых потенциалов дл приближени кривой выходного напр жени к синусоидальной форме. Таким образом в предложенном преобразователе можно реализовать все желаемые соединени входных фаз потребител дл осуществлени рационального преобразовани частоты. Формула изобретени Непосредственный преобразователь частоты с искусственной коммутацией тиристоров , содержащий многофазный трансформатор со вторичной обмоткой в каждой фазе, причем начала их соединены с каждым из выходных выводов через встречно-параллельно включенные тиристоры, а также блок принудительной коммутации тиристоров, отличающийс тем, что, с целью улучшени качества выходного напр жени , каждый выходной вывод преобразовател соединен с каждым из концов упом нутых вторичных обмоток многофазного трансформатора и с каждым из остальных выходных выводов преобразовател через встречно-параллельно включенные тиристоры.The invention relates to a converter technique and can be used in the construction of direct converters for the needs of a centralized power supply or for a frequency-controlled electric drive in cases when higher output voltage quality is required, especially at output frequencies close to the supply voltage frequency. Direct thyristor-switched frequency converters are known. The closest in technical essence to the proposed is a converter containing a multiphase transformer with a secondary winding in each phase, and their beginning is connected to each of the output terminals of the converter through anti-parallel connected thyristors thyristors In the proposed converter, each output terminal is connected to each of the ends of the mentioned secondary windings of many the phase transformer and with each of the remaining output pins of the converter through anti-parallel thyristors. This makes it possible to significantly improve the quality of the output voltage. FIG. 1 is a schematic diagram of the proposed converter; in fig. Figure 2 shows the voltage curves provided by the converter, from the potentials of which the output voltage of the required frequency can be generated. The converter contains a three-phase (generally multiphase) transformer with secondary windings 1, 2, 3 in each phase, connected to the input terminal of the converter 4-9. A six-wire three-phase load 10-12 is connected to the output pins 13-18 of the converter. The power part of the converter is formed by a set of thyristors in the form of a matrix 19 (Fig. 1). The forced switching unit contains bridges of distribution thyristors 20 and separation diodes 21, as well as block voltage sources 22 and fully controlled key elements 23. The proposed frequency converter allows changing not only the phase connection circuit of the load, but also the connection circuit during its operation. input phases, and ensures that all possible potential levels and their combinations are used in a circuit and polarity that are in the circuit. By varying the phase mapping of the supply network, the input potentials are distributed in various combinations at differently connected load phases. Due to this, the conversion is achieved with an increased approximation of the output voltage to the sinusoid, which allows reducing power losses at the source and the consumer, and also gives a new qualitative effect - the ability to work in a wide range of output voltage variation (O-2 maximum values of the input phase voltage). frequency) and frequency converter. The thyristor arrays provide the connection of each output output of the converter not only to each input terminal, but also through these outputs to any combination of the joint connections of the input and consumer phases. The connection diagrams of the mains supply and consumer phases are chosen by the control system. They are modified during converter operation to achieve the closest approximation of the output voltage of the converter to a sinusoidal form by creating and connecting the input potentials closest to the driver. FIG. Figure 2 shows a set of input voltage converter curves (24, 25, 26 — input phase voltage curves of converter 27, 28, 29 — linear input voltages 30, 31, 32 — curves that can be obtained by combining the input phase connections of the converter). The proposed converter has great potential for creating potentials that are connected to the phases of the consumer. In the proposed converter, it is possible to obtain, in addition to phase (curves 24, 25, 26) and linear (curves 27, 28, 29) voltages, a voltage with double amplitude relative to the maximum value of the input phase voltage (curves 30, 31, 32 ). The latter curves are obtained by summing or subtracting at any time the sinusoidal voltages of all three input phases. To form the maximum positive potential (2, ОШх, cf.) of the curve 30 (MOMeHt time 14), the values of the positive potentials of the input phases 24 and 25 are summed and the negative value of the potential of phase 26 is subtracted from them. The potential building 30 (Fig. 2) in phase load 10- (fig. 1) to ensure the flow of current from output 13 to output 14 is carried out along the circuit: thyristor 14-8, phase 3, thyristor 9-7, phase 2, thyristor 6-5, phase t, thyristor 4- 13, the load phase 10 (the first number of the thyristor designation refers to its anode, the second to the cathode, and the digital designations with correspond to the connected input and output pins). With the opposite direction of current flow, from pin 14 to pin 13, a loop is created: (13-4) -1 - (5-6) -2) 7-9) -3- (8-14) -10-13. Combinations of three input phase voltages give eight different voltage values: +2 + 3, 1 - -2 + 3, -1 +2 + 3, -1-2-3, -1-2 + 3, 1 + + 2 -3, -1 + 2-3, 1-2-3. Curves 30-32, 33-35, and zero potential 36 in (Fig. 2) reflect all these eight combinations of potentials of the three phases of the input voltage. Moreover, a zero potential 36 is formed upon the next summation of the input phase voltages: 1 + 2 + 3, or -1-2-3. Thus, the proposed converter makes it possible to obtain a set of additional potential values from a schity, and together with the previously used fuses and linear potentials of both polarities and zero potential, a total of nineteen potential values. In the known devices of such values of the input potentials thirteen. By varying the connection phase of the load from thirteen potentials, it is possible to obtain as many as one value of the potentials used, which form the output voltage. Increasing the initial potential values (from 13 to 19) allows you to create a correspondingly greater number of potentials used to bring the output voltage curve to a sinusoidal shape. Thus, in the proposed converter, it is possible to realize all the desired connections of the input phases of the user to achieve a rational frequency conversion. Claims of the Invention A direct thyristor-switched frequency converter containing a multi-phase transformer with a secondary winding in each phase, and their beginnings are connected to each of the output pins via anti-parallel connected thyristors, as well as a forced-thyristor switching unit, characterized in that improving the quality of the output voltage, each output terminal of the converter is connected to each of the ends of the secondary windings of the multi-phase transformer and with zhdym from the remaining output terminals of the converter via the anti-parallel-connected thyristors.
иwand w
-ч/ . .}1-h /. .}one
I f-l I I аО. , / f,f, I f-l I I ao. , / f, f,
/ V / V