Принципы построения статических преобразователей частоты

Рассмотрим структуру построения полупроводниковых преобразователей частоты в соответствии с приведенной вы­ше классификацией.

1) Преобразователи частоты с промежуточным звеном постоянного тока. Функциональная схема преобразователя изображена на рис.1.1,а. Напряжение сети переменного тока преобразуется в напряжение постоянного тока выпрямите­лем В и через фильтр Ф подается на инвертор И. Инвертор осуществляет преобразование постоянного напряжения в переменное напряжение или ток регулируемой частоты . Фильтр предназначен для сглаживания пульсаций выпрям­ленного напряжения или тока.

2) Непосредственные преобразователи частоты. В устрой­ствах данного типа функции выпрямления напряжения сети и его преобразование в напряжение или ток требуемой ча­стоты выполняются в одном устройстве. Это обусловливает однократное   преобразование энергии и высокое значение КПД, малые габариты и массу. Преобразователи частоты с непосредственной связью могут выполняться по тем же схемам, что и выпрямители  (однофазные, многофазные, ну­левые, мостовые). Для уяснения принципа преобразования на рис.1.1,б приведена простейшая схема ТПЧ с непосред­ственной связью, осуществляющего преобразование трехфаз­ного напряжения промышленной частоты  в однофазное напряжение регулируемой частоты .

ТПЧ выполнен по схеме двухкомплектного реверсивного выпрямителя по встречно-параллельной нулевой схеме. Каждая группа 1VS и 2VS открывается на время, равное полупериоду выходного напряжения . Причем положительная полуволна формируется при работе группы 1VS, отрицатель­ная — группы 2VS. Выходное напряжение преобразователя представляет собой огибающую фазных напряжений (рис.1.1,в). Форма этого напряжения зависит от числа фаз и полупериодов выпрямления, от числа фаз сети, частоты выходного напряжения, которую можно регулировать путем изменения длительности проводимости групп 1VS и 2VS, и т.д. На рис.1.1,г показана схема мостового преобразователя.

3) Преобразователи частоты с промежуточным звеном переменного тока. На рис. 1.2 приведена функциональная схе­ма ТПЧ с промежуточным звеном переменного тока. Напря­жение сети с частотой  преобразуется в однофазное напря­жение повышенной частоты , которое поступает затем на вход ТПЧ с непосред­ственной связью. Выходное напряжение ТПЧ ре­гулируемой частоты  по­дается далее на обмотки статора электрической машины М. Для того чтобы получить  Гц, значение   должно быть не менее 450 Гц.