ТРЕХФАЗНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в качестве преобразователя напряжения переменного тока нестабильной частоты в напряжение переменного тока постоянной частоты в системах энергоснабжения летательных аппаратов.
Наиболее близким к полезной модели является преобразователь переменного тока нестабильной частоты в переменный ток стабильной частоты с промежуточным звеном постоянного тока (1). Устройство содержит выпрямитель, выводы переменного тока которого подключены к выводам трехфазного источника переменного напряжения нестабильной частоты. Выводы постоянного тока выпрямителя соединены через индуктивный фильтр с входными выводами трех однофазных инверторов, работающих с фазовым сдвигом 120 Эл. Град. Инверторы выполнены по полумостовой схеме на последовательно соединенных управляемых ключах, общие точки которых соединены с соответствующими выходными выводами. Недостатком известного устройства является отсутствие общего вывода схемы, который необходим при построении систем энергоснабжения. Способы формирования общего вывода в схемах преобразователей частоты известны, например, с помощью введения двухобмоточных трансформаторов на выходе каждого из инверторов. Однако использование трансформаторов ведет к резкому ухудшению массо-габаритных показателей устройства.
Техническим результатом, которого можно добиться с помощью использования полезной модели, является создание схемы трехфазного преобразователя частоты с общим выводом, конструкция которого обладает хорошими массо-габаритными показателями.
Технический результат достигается за счет того, что в трехфазном преобразователе частоты содержащем выпрямитель, выводы переменного тока которого подключены к выводам трехфазного источника переменного напряжения, имеющего общий вывод, соединенный с общим выходным выводом, выводы постоянного тока выпрямителя соединены с входными выводами трех, работающих с фазовым сдвигом 120 Эл. Град. однофазных инверторов, каждый из которых выполнен на последовательно соединенных управляемых ключах, общая точка которых соединена через фильтр с первым входным выводом автотрансформатора, второй входной вывод которого присоединен к общему выходному выводу, а выходной - к одному из трех соответствующих фазных выходных выводов. Выводы постоянного тока выпрямителя могут быть подключены к емкостному делителю напряжения, средняя точка которого соединена с общим выходным выводом
На чертеже представлена электрическая схема трехфазного преобразователя частоты.
1
1
1
Устройство содержит выпрямитель 1, выводы переменного тока которого подключены к выводам А, В, С трехфазного источника переменного напряжения, например, нестабильной частоты, который имеет общий вывод N, соединенный с общим выходным выводом. Выводы постоянного тока выпрямителя 1 соединены с входными выводами трех, работающих с фазовым сдвигом 120 Эл. Град. однофазных инверторов 2, каждый из которых выполнен на последовательно соединенных управляемых ключах. Общая точка ключей инверторов 2 соединена через фильтр 3 с первым входным выводом автотрансформатора, второй входной вывод которого присоединен к общему выходному выводу, а выходной - к одному из трех соответствующих фазных выходных выводов A, B, C. Выводы постоянного тока выпрямителя 1 присоединены к емкостному делителю напряжения 5, средняя точка которого соединена с общим выходным выводом. Блок управления ключами инверторов может быть выполнен по любой известной схеме, например, кн. B.C.Моин «Стабилизированные транзисторные преобразователи» М. Энергоатомиздат, 1986 г., с.316.
Устройство работает следующим образом.
1
1
1
При подключении преобразователя к источнику переменного тока нестабильной частоты на выходных выводах выпрямителя 1 формируется постоянное напряжение, которое подается на входные выводы трех однофазных инверторов 2, работающих с фазовым сдвигом 120 Эл. Град. Переменное напряжение с выходов инверторов через фильтры 4 подается на обмотки автотрансформаторов 4, выводы которых соединены с выходными выводами A, B, C, и общим выходным выводом. Выпрямитель 1 и силовой «0», зафиксированный средней точкой емкостного делителя напряжения 5, образуют двуполярный источник постоянного напряжения в звене постоянного тока. Автотрансформаторы могут быть выполнены как повышающими, как представлено на чертеже, так и понижающими.
Применение автотрансформаторов, одни из входных выводов которых присоединены к общему выходному выводу, обеспечило возможность организации четвертого «нулевого» вывода источника переменного напряжения (преобразователя частоты), не приводя к значительным ухудшениям массо-габаритных показателей конструкции устройства.
Возможность использования преобразователя для питания широкого диапазона нагрузок, в том числе и требующих наличия нулевого провода, позволяет рекомендовать полезную модель в системах энергоснабжения летательных аппаратов.
Источники информации, принятые во внимание при составлении описания:
«Электрооборудование летательных аппаратов» под ред. С.А.Грузкова, М. МЭИ, 2005 г., с.430.