Способ преобразования трехфазного напряжения
Иллюстрации
Реферат
Союз Coso Tell»x
Социалист»чвскмз
Рвспуби»к
ОП ИСАНИ Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii>904188 (6I ) Дополнительмое к авт. свмд-ву(22) Заявлено 26 ° 04. 79 (21) 2757961/24-07 с яр»спели»ем»ем запек» М (23) Приоритет
Опубликовано 07.02.82. бюллетень М 5
Дата опубликования описамия 07.02. 82 (Ы)М. 3(л.
Н 02 P 13/16
H 02 M 5/27
Внударетзапа11 квинтет
СССР ае дала» нзебретеинй. и анрнтий
{ 53) УД3(621 ° 314. .27(088.8) (72) Автор изобретения
В."1.Сасин
Львовский лесотехнический инстит (71) Заявитель (54) СПОС01 0 ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТРЕХФАЗНОГО
НАПРЯЖЕНИЯ я —:з. -У/ь
35
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для умножения в-фазного напряжения в р раз. Применение такого преобразователя возможно, например, для питания высокооборотных асинхронных двигателей деревообрабатывающих станков.
Известны способы формирования напряжения повышенной частоты в вентильных умножителлх с непосредственной связью fil и (.21.
Однако они применимы только для преобразователей с однофазным выходом.
Наиболее близким к предлагаемому является способ преобразования трехфазного напряжения в трехфазное напряжение утроенной частоты путем
° преобразования трехфазной системы напряжений сети в три системы симметричных трехфазных напряжений и периодического подключения каждой фазы нагрузки к каждомч из напряжений соответствующей трехфазной системы, по крайней мере, на участках где $- фазный угол нагрузки по выходной частоте. При этом нейтральные точки источника тока и нагрузки изолированы между собой (3j.
По укаэанному принципу возможно умножение частоты тока в иное, целое число раэ. При этом углы отпирания тиристоров должны быть не меньше значений, определяемых иэ соотношения где P — - кратность умножения частоты, Анализ работы этого преобразователя показывает, что в конце каждого полупериода выходного фазного напряжения имеется пауза, когда на. пряжение на нагрузке равно нулю.
Это происходит потому, что соответствующий вентиль при этом закрыва904188 4 ное подключение фаз нагрузки осуществляют на интервалах (" Ф - )-:(" 5-+) причем угол ф задают соотношением (1), где вР при нечетном Р и ьер- 10 1S о20, ф acct
Угол 9 возникает только при отсутствии нейтрального провода на вт ричной стороне. Причиной его возникновения являются напряжения двух других фаз нагрузки.
В рассматриваемом преобразователе при чисто резистивной нагрузке эта пауза. равна около 8 эл. град. Если нагрузка обладает также и индуктивностью, то эта пауза будет мень" ше из-за отстающего тока, на нагрузке появится обратное напряжение.
При постоянных углах открывания и значительных индуктивностях нагрузки может возникнуть положение, ког" да Д) . В таком случае вентиль, оканчивающий работу, еще не закрыл.ся из-за отстающего тока нагрузки, а вентиль, подключающий эту же нагрузку к напряжению обратной поляр. ности уже откроется. Это приведет к появлению сквозного короткого замыкания этих вентилей, которое будет существовать до тех пор, пока соответствующие напряжения источника, направленные друг против друга, не выравняются.
Цель изобретения — повышение входного коэффициента мощности за счет уменьшения угла сдвига.
3 ется естественным способом, так как ток через него прекращается, и появляется на нем обратное напряжение
Продолжительность этой паузы не мен ше чему-ф, гдето, — угол сдвига между напряжением источника, питающего фазную нагрузку во время открытого состояния соответствующего вентиля, и напряжением, возникающим на этой же нагрузке на третьем инт вале полуволны выходного фазного напряжения, который определяется из соотношения
Указанная цель достигается тем, что при использовании способа преобразования трехфазного напряжения
) одной частоты в трехфазное напряже- ние в P раэ больше частоты, по которому преобразуют трехфазную систе му напряжений в три системы симметричных m-фазных напряжений и перио дически подключают каждую фазу нагрузки к каждому из напряжений соответствующей в-фазной системы ,на определенных интервалах, указанm2P при .четном Р, а У вЂ” фазный угол нагрузки по выходной частоте.
I1o сравнению с известным способом углы открывания тиристоров в предлагаемом уменьшают на величину, равнуюф .
На фиг. 1 а изображена векторная диаграмма напряжений источника
/ на фиг. 1 б — принципиальная схема удвоителя частоты; на фиг. 2 а и б диаграмма напряжений источника и принципиальная схема утроителя частоты, на фиг. 3 а — эпюры четырех фаз входных напряжений Ц ), U . 0, U и одной фазы выходного напряжения удвоителя частоты в функции от временного угла соС, на фиг. 3 б— алгоритм работы тиристоров удвоителя частоты в функции от cot, на фиг.4а и б — соответствующие эпяры напряжений и алгоритм работы тнристоров для утроителя частоты, на фиг. эпюры выходного напряжения 0 и тока i умноженной частоты одной фазы . нагрузки, когда она является активно-индуктивной„
Удвоитель частоты работает следующим образом (фиг. 1 б).
В момент, когда электрический угол фаэного напряжения Upq равен
+g-g (фиг. 3 а и б), открывается тиристор, связанный с фазой А1 входного напряжения. При этом ток проходит на первую фазу нагрузки, 10 формируя на ней первый участок положительного полупериода напряжения 0 ., Цепь тока при этом замыкается через открытый тиристор, подсоединенный к фазе (;4, и вторую фазу нагрузки, на которой в это
45 время формируется второй участок отрицательного полупериода напряжения 0 . На третьей фазе нагрузки в это же время формируется третий участок положительного полупериода напряжения Q . Когда это напряжение снизится до нуля (при угле равном Я; -ф} тиристор подключен" ный к шазе ВЗ, закрывается, а тиристор подключенный к фазе В2, открывается, и на третьей фазе на" грузки начинается первый участок отрицательного полупериода напряжения 0 . На первой фазе нагрузки
904 I 88 в это время напряжение скачком изменяется до максимального значения и формируется второй участок напряжения Б . На второй фазе нагрузки з это же время напряжение уменьшается, т.е. формируется третий участок отрицательного полупериода напряжения Оя, и, когда оно достигнет яу .евого значения (при угле
--8- -ф), тиристор, подсоединенный к
Elt в .зе С4„закрывается и открывается тиристор, подключенный к фазе
СЗ. На первой фазе нагрузки напряжение скачкообразно падает, а в дальнейшем снижается, формируя третий участок положительного полупериода напряжения Ио„ и, когда оно снизится до нуля (при угле * -ф), тиристор, подключенный к фазе А1, закрывается, а тиристор, подсоединенный к фазе А4, открывается. В это время начинается отрицательный полупериод напряжения Uo который формируется аналогично положительному.
Утроитель частоты, собранный по схеме фнг. 2о, работает аналогично (диаграммы фиг. 4 а и б) .
Расчеты показывают, что при удвоении частоты и при чисто активной нагрузке входной коэффициент сдвига в известном способе равен
0,8. Применение предлагаемого способа повышает этот показатель до 0,9.
Формула изобретения
Способ преобразования трехфазного напряжения одной частоты g тре»фазное напряженив в Р раз большей!
О!
3 ф * 02%Ья
2 Ооз + (4)-; где m=P при нечетном P и m=2P при четном Р, à f -фазный угол нагрузки по выходной частоте.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Архиереев И.П., Маевский О.А. °
Чалый Г.В. Принципы формирования напряжения повышенной частоты в веитильных умнокнтелях частоты с непосредственной связью, Сб. "Проблемы оптимизации частоты промышленного переменного тока", Кишинев, 1970.
2. Архиереев И.И., Заика Э.И.
Иетоды управления вентилями утроителей частоты с непосредственной связью. Вестник ХИИ, И 30 (7д). "Пре. образовательная техника", вып. 3 °
Изд. Харьковского университета, 1968.
3. Архиереев И.П., Заика Э.И.
Работа вентильных утроителей частоты с непосредственной связью на трехфазную нагрузку. Вестник ХПИ, 9 45 (93). "Преобразовательная техника", 1970, вып, 4. частоты, по которому преобразуют трехфазную систему напряжений в три системы симметричных щ-фазных напряжений и периодически подключают каждую фазу нагрузки к каждому из напряжений соответствующей м-фазной системы на определенных интервалах, отличающийся тем, что, с целью улучшения входного коэффициента мощности путем уменьшения угла сдвига, указанное подключение фаз нагрузки осуществляют на интервалах (-g) —;(В+ф- )прмчем угол 3 з ают соотношением
904I88
1 I
I
ФЬ» 4
Ю Afr
Ч1я
®/х
Atg
@ah
m„
Юдам
AQ
<4 4
"4
AZg
4Щ 4
Ag
4 Их
НИИПИ Заказ 163/18 раж 718 Подпнсное
Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4