Преобразователь частоты и числа фаз

Преобразователь частоты и числа фаз

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к преобразвательной технике, в частности к преобразователям частоты и числа фаз, и может быть использовано в качестве источников питания исполнительных устройств различного назначения , например, в робототехнике. Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей преобразователя при работе его на активно-индуктивную нагрузку и при питании от трехфазной сети с нулевым проводом. Преобразователь частоты и числа фаз содержит трансформаторный узел, выполненный в виде двух однофазных трансформаторов 1 и 2, вторичные обмотки которых разделены средними точками 5 и 6 на две пары полуобмоток 7, 8 и 9., 10 соответственно. Начала полуобмоток 7 и 9 подключены к входам одного трехфазного вентильного моста, вьшолненного на диодах 11-16, а концы полуобмоток 8 и 10 - к входам другого моста, выполненного на диодах 17-22. Средние точки 5 и 6 вторичных обмоток образуют фазные выходные выводы 26 и 27 преобразователя соответственно , а третьи входы вентильных мостов объединены и образуют нулевой вывод 28 преобразователя. Коэффициент трансформации трансформатора 1 отличается в {З раз от коэффициента трансформации трансформатора 2 для получения одинакового по амплитуде напряжения на вторичных полуобмотках 7-10. Блок 25 управления обеспечи вает регулирование выходного напряжения по принципу двухполярной широтно-импульсной модуляции. 5 ил. ю (Л кэ ю а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1292160

А1 (5g 4 Н 02 Р 13/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3216420/24-07 (22) 12, 12. 80 (46) 23. 02. 87. Бюл. ¹ 7 (71) Московский энергетический институт (72) Г.С.Мыцык и А.А.Карпов (53) 621.314.572(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 546072, кл. Н 02 M 7/53, Н 02 P 13/18, 1973. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ И ЧИСЛА ФАЗ (57) Изобретение относится к преобразвательной технике, в частности к преобразователям частоты и числа фаз, и может быть использовано в качестве источников питания исполнительных устройств различного назначения, например, в робототехнике. Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей преобразователя при работе его на активно-индуктивную нагрузку и при питании от трехфазной сети с нулевым проводом. Преобразователь частоты и числа фаз содержит трансформаторный узел, выполненный в виде двух однофазных трансформаторов 1 и 2, вторичные обмотки которых разделены средними точками 5 и 6 на две пары полуобмоток 7, 8 и 9., 10 со,ответственно. Начала полуобмоток 7

I и 9 подключены к входам одного трехфазного веитильного моста, выполненного на диодах 11-16, а концы полуобмоток 8 и 10 — к входам другого моста, выполненного на диодах 17-22.

Средние точки 5 и 6 вторичных обмоток образуют фаэные выходные выводы

26 и 27 преобразователя соответственно, а третьи входы вентильных мостов объединены и образуют нулевой вывод 28 преобразователя. Коэффициент трансформации трансформатора 1 отличается в 3 раз от коэффициента трансформации трансформатора 2 для получения одинакового по амплитуде напряжения на вторичных полуобмотках

7-10. Блок 25 управления обеспечивает регулирование выходного напряжения по нринцйпу двухполярной широтно-импульсной модуляции. 5 ил.

)292160

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к преобразователям частоты и числа фаз, и может быть использовано в качестве источников питания исполнительных устройств различного назначения, например, в робототехнике.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей преобразователя при работе его на активно- 10 индуктивную нагрузку и при питании

1 от трехфазной сети с нулевым проводом.

На фиг.1 изображена принципиаль15 ная электрическая схема преобразователя; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя; на фиг.3 — то же, при регулировании величины его выходного напряжения; на фиг.4 — принципиальная схема блока управления; на фиг.5 временные диаграммы, поясняющие работу блока управления.

Преобразователь частоты и числа фаз (фиг.1) содержит два однофазных трансформатора 1 и 2, у которых концы первичной обмотки 3 трансформатора 1 подключены к нулевому проводу и к одной из фаз (А), а концы первич- 30 ной обмотки 4 трансформатора 2 подключены к двум другим фазам сети (В, С). Вторичные обмотки трансформаторов разделены средними точками 5 и

6 на две обмотки (полуобмотки) 7 и 8 трансформатора 1 и две обмотки (полу35 обмотки) 9 и 10 трансформатора 2 соответственно. Преобразователь содержит также два трехфазных вентильных моста на диодах 11-16 и 17-22 соот40 ветственно с включенными на его выходах полностью управляемыми от блока 25 управления ключами 23 и 24.

Начала полуобмоток 7 и 9 подключены к входам одного моста (к точкам соединения диодов 11, 14 и 12, 15), а концы полуобмоток 8 и 10 — к входам другого моста (к точкам соединения диодов 17, 20 и 18, 21). Средние точки 5 и 6 вторичных обмоток образуют фазные выходные выводы 26, 27 преобразователя соответственно, а третьи входы вентильных мостов (точки соединения диодов 13, 16 и 19, 22) объединены и образуют нулевой вывод 28 преобразователя.

Для получения одинакового по амплитуде напряжения на вторичных полуобмотках 7, 8 и 9, 10 необходимо, чтобы коэффициент трансформации К, трансформатора 1 отличался в 13 раз от K трансформатора 2.

Блок 25 управления содержит задающий генератор 29, подключенный к триггеру 30 со счетным входом, последовательно соединенные генератор 31 пилообразного напряжения, на вход которого подается сигнал с триггера

30, а выход подключен к одному входу компаратора 32, на второй вход которого поступает сигнал управления U „, два логических элемента 2И-НЕ 33 и

34 и логический элемент HF, 35, выход которого связан после усиления и гальванической развязки в блоке 36 с управляющим входом ключа 24, второй триггер 37 со счетным входом, на вход которого поступает сигнал с триггера 30, а выходной сигнал поступает на второй вход логического элемента 2И-HE 33 и на второй вход логического элемента 2ИЛИ-НЕ 38, первый вход которого подключен к выходу компаратора 32, а выход. — к второму входу логического элемента 2И-НЕ 34.

Выход логического элемента 34 подключен после усиления и гальванической развязки в блоке 39 на управляющии вход ключа 23.

Преобразователь работает следующим образом.

Трансформаторный узел преобразовывает исходное трехфазное напряжение частоты f в двухфазное U, U (фиг.2 и 3) той же частоты f„. При отсутствии необходимости регулирования напряжения с выхода блока 25 управления на ключи 23 и 24 поступают сигналы управления 11,,, U, (фиг.2) с частотой f« определяемой задающим генератором 29 блока 25 управления.

При этом на выходе преобразователя имеет место двухфазное напряжение

Ц„ (фиг.2) с частотой основной гармоники f,:= /f„-f„ /.

Регулирование выходной частоты преобразователя f, осуществляется изменением частоты f

Регулирование величины выходного напряжения преобразователя осуществляется за счет широтно-импульсного регулирования сигналов управления

H U (фи1 ° 3). IIpH этом на BbIxo де преобразователя имеет место двух-, фазное напряжение U„ U, (фиг.3) с меньшей амплитудой основной гармо1292160 ники, чем U,, U„ (фиг.2), величина которой является функцией угла

Воэможность непрерывного протекания тока нагрузки при активно-индуктивном ее характере обеспечивается непрерывностью преобразующего тракта в процессе преобразования.

Работа блока 25 управления иллюстрируется диаграммами на фиг.5.

При помощи последовательно соединенных задающего генератора 29 и первого триггера 30 со счетным входом генератор 31 пилообразных импульсов вырабатывает сигнал 11,, которыи за15 тем подают в компаратор 32. В нем

его сравнивают с сигналом управления

U и формируют сигнал Б,, поступающий затем на одни входы первого 33 и второго 38 логических элементов 2И20

НЕ и 2ИЛИ-НЕ соответственно. На другие входы этих логических элементов подают сигнал U с выхода второго ъ триггера 37 со счетным входом, вход

I которого соединен с выходом триггера 30. Сигналы U„ U ц с выходов логических элементов 33 и 38 подают на входы второго логического элемента 2И-НЕ 34. Выходной сигнал

U этого логического элемента является управляющим для одного ключа

23, а управляющий сигчал У„ — для второго ключа 24 и поступает с выхода логического элемента HE 35, на вход которого Bop T cHFH U„. Пос-35 ле усиления и гальванической развязки в блоках 39 и 36 сигналы управления U, и U, (фиг.3) подают на входы ключей 23 и 24 соответственно.

Формула изобретения

Преобразователь частоты и числа фаз, содержащий трансформаторный узел, одни разноименные по полярности концы вторичных обмоток которого подключены соответственно к первому и второму входам двух трехфазных вентильных мостов, между выводами постоянного тока которых включены полностью управляемые ключи, причем средние точки вторичных обмоток образуют фазные выходные выводы преобразователя, и блок управления ключами, включающий задающий генератор, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей преобразователя при работе его на активно-индуктивную нагрузку и при питании от трехфазной сети с нулевым проводом, трансформаторный узел выполнен в виде двух однофазных транспорматоров, концы первичных обмоток которого образуют нулевой и фазные силовые входные выводы преобразователя, а коэффициенты трансформации этих трансформаторов различаются между собой в ГЗ раза, общая точка третьих. входов трехфазных вентильных мостов образует третий выходной вывод преобразователя, блок управления снабжен последовательно соединенными генератором пилообразного напряжения и компаратором, а также цепочкой из последовательно соединенных между собой двух триггеров со счетным входом, двух логических элементов 2И-НЕ и логического элемента НЕ, выход которого связан с управляющим входом ключа одного вентильного моста, причем вход первого триггера подключен к выходу задающего генератора, а его выход — к тактовому входу генератора пилообразного напряжения, выходы второго триггера и компаратора подключены соответственно к первому и второму входам первого логического элемента 2И-НЕ и к первому и второму входам первого логического элемента

2 ИЛИ, выход которого подсоединен к одному иэ входов второго логического элемента 2И-НЕ, связанного своим вы.ходом с управляющим входом ключа другого вентильного моста.

1292I60 2б

1292160

1292160

Составитель В.Белоновский

Техред В.Кадар

Корректор. А. Тяско

Редактор С.Пекарь

Эаказ 284/57

Подписное д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород„ ул. Проектная, 4

0эг цзз

Тираж б61

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,,