NL8002170A - FREQUENCY CONVERTING DEVICE. - Google Patents
FREQUENCY CONVERTING DEVICE. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8002170A NL8002170A NL8002170A NL8002170A NL8002170A NL 8002170 A NL8002170 A NL 8002170A NL 8002170 A NL8002170 A NL 8002170A NL 8002170 A NL8002170 A NL 8002170A NL 8002170 A NL8002170 A NL 8002170A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- frequency
- voltage
- phase
- mains
- machine
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 47
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 19
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 10
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 230000027311 M phase Effects 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- SUBDBMMJDZJVOS-UHFFFAOYSA-N 5-methoxy-2-{[(4-methoxy-3,5-dimethylpyridin-2-yl)methyl]sulfinyl}-1H-benzimidazole Chemical compound N=1C2=CC(OC)=CC=C2NC=1S(=O)CC1=NC=C(C)C(OC)=C1C SUBDBMMJDZJVOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using DC to AC converters or inverters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F38/02—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions for non-linear operation
- H01F38/04—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions for non-linear operation for frequency changing
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/02—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC
- H02M5/04—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters
- H02M5/10—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using transformers
- H02M5/14—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using transformers for conversion between circuits of different phase number
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/02—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC
- H02M5/04—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters
- H02M5/22—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M5/25—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M5/27—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means for conversion of frequency
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/02—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC
- H02M5/04—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters
- H02M5/22—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M5/25—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M5/27—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means for conversion of frequency
- H02M5/271—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means for conversion of frequency from a three phase input voltage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
FREQUENTIE-OMZETTENDE INRICHTING.FREQUENCY CONVERTING DEVICE.
Met behulp van halfgeleiderelementen zoals dioden, thyristoren, triacs, transistoren en dergelijke is een aantal bekende schakelingen mogelijk voor het regelen en bewa_ ken van stroom of spanning en voor het verkrijgen van een 5 öndere frequentie dan de frequentie van de netwisselspan-ning. De mogelijkheid van deze componenten om onder besturing van een regelpuls de gehele periode van een wisselstroom of een deel daarvan te gebruiken wordt dan benut. Voorbeelden daarvan zijn schakelingen zoals dubbelzijdige ge_ 10 lijkrichters met regelbare buizen of triacs en anti parallel geschakelde thyristoren voor het besturen van lichtbronnen of in aanloopschakelingen voor motoren,With the aid of semiconductor elements such as diodes, thyristors, triacs, transistors and the like, a number of known circuits are possible for regulating and monitoring current or voltage and for obtaining a frequency lower than the frequency of the mains voltage. The possibility of these components to use the entire period of an alternating current or part thereof under the control of a control pulse is then utilized. Examples include circuits such as double-sided rectifiers with controllable tubes or triacs and anti-parallel thyristors for controlling light sources or in starting circuits for motors,
Dergelijke schakelingen zijn in boeken en publicaties beschreven.Such circuits have been described in books and publications.
15 Het is een bekend feit dat indien wikkelingen worden aangebracht rond een magnetisch circuit zoals een enkelfase-of multifasetransformator een stroom wordt verkregen in de secundaire wikkeling waarvan de sterkte afhangt van de stroom in het primaire circuit en van het quotiënt tussen het aan-20 tal windingen in de secundaire resp. primaire circuits. De frequentie aan de secundaire zijde is gelijk aan de frequentie aan de primaire zijde.It is a known fact that if windings are applied around a magnetic circuit such as a single-phase or multiphase transformer, a current is obtained in the secondary winding, the strength of which depends on the current in the primary circuit and on the quotient between the number windings in the secondary resp. primary circuits. The frequency on the secondary side is equal to the frequency on the primary side.
Het is verder bekend dat bij aansluiting van een m^-fa-sige netwisselspanning op een m^-fasige elektrische machine 25 een magnetomotorische krachtgolf wordt opgewekt die roteert met de synchrone snelheid uQ die bepaald wordt door de frequentie van de aangesloten frequentie f en het aantal polen van de wikkeling volgens de formule: „ _ 120 . f 30 us " p afhankelijk van het type kan de rotor van de machine worden gedwongen te roteren met dezelfde snelheid (synchroon) of met een belastingsafhankelijke slip (asynchroon).It is further known that when a m ^ -phase AC voltage is connected to an m ^ -phase electrical machine 25, a magnetomotor power wave is generated which rotates with the synchronous speed uQ which is determined by the frequency of the connected frequency f and the number of poles of the winding according to the formula: '120. f 30 us "p depending on the type, the rotor of the machine can be forced to rotate at the same speed (synchronous) or with a load-dependent slip (asynchronous).
Het belangrijkste doel van de uitvinding is het verkrij-35 gen van een geïntegreerde combinatie van halfgeleiderscha-kelingen zoals in de aanhef genoemd met een transformator of een elektrische machine die voorzien is van een speciale windingsconfiguratie. Het resultaat is dat met behulp 8002 1 7Ó 2 van een minimum aan halfgeleiderelementen en een speciaal gewikkelde machine een andere frequentie,* een ander toerental of een ander aantal fasen dan die van de netwissel_ spanning op goedkope wijze wordt verkregen.The main object of the invention is to obtain an integrated combination of semiconductor circuits as mentioned in the preamble with a transformer or an electric machine provided with a special winding configuration. The result is that using a minimum of semiconductor elements and a specially wound machine 8002, a different frequency, a different speed or a different number of phases than that of the mains alternating voltage is inexpensively obtained.
5 Door de impulsen afkomstig van een in de aanhef ge5 Because of the impulses from a preamble
noemd stelsel elk toe te voeren aan een primair circuit van een transformator wordt een spanning verkregen in het secundaire circuit waarvan de frequentie wordt bepaald door het aantal primaire circuits en door de richtingen van de 10 aangeboden im+ulsen. Indien bijvoorbeeld het positieve gedeelte en het corresponderende gedeelte van de negatieve halve periode in elke fasepsanning en in elke netspanning in een driefase stelsel worden gebruikt, dan kan frequen-tievermenigvuldiging met een factor K, maximaal gelijk aan 15 6, worden verkregen in het secundaire circuit. Door toewijzing van een geschikt aantal van dergelijke impulsen aan dezelfde of aan verschillende fasen in een meerfasestelsel (transformator, motor) is het mogelijk om een spanning op te bouwen met een gewenste frequentie die een veelvoud is 20 van de frequentie van de netwisselspanning. De factor Ksaid system each to be supplied to a primary circuit of a transformer, a voltage is obtained in the secondary circuit, the frequency of which is determined by the number of primary circuits and by the directions of the im + ulsen offered. For example, if the positive part and the corresponding part of the negative half-period are used in each phase voltage and in each mains voltage in a three-phase system, then frequency multiplication by a factor K, maximum equal to 15 6, can be obtained in the secondary circuit . By assigning a suitable number of such pulses to the same or different phases in a multiphase system (transformer, motor) it is possible to build a voltage with a desired frequency that is a multiple of the frequency of the mains AC voltage. The factor K.
----------- kan groter of kleiner zijn dan of gelijk zijn aan 1 (een). Dit ' betekent dat eveneens breukdelen van de netwisselspannings-frequentie kunnen worden verkregen. Als in een machine met een m-fasige wikkeling (m = 1, 2, enz) elke wikkelings-25 fase wordt voorzien van n parallele circuits die magnetisch gelijk zijn en elektrisch geïsoleerd zijn en de n circuits en de m-fasen worden gevoed met geschikt gekozen impulsen dan wordt een magnetomotorische krachtgolf verkregen die roteert met een synchrone snelheid die wordt bepaald door het aan-50 tal polen van de wikkeling en de door de impulsen gegenereerde frequentie. Het is dan belangrijk dat de impulsen op dusdanige wijze worden aangevoerd dat een symetrische wissel-flux optreedt. Het resultaat daarvan is dat de synchrone snelheid van de machine wordt bepaald door de factor K ver-35 menigvuldigd met het corresponderend poolaantal en de net-wisselspanningsfrequentie.----------- can be greater or less than or equal to 1 (one). This means that fractions of the mains AC voltage frequency can also be obtained. In a machine with an m-phase winding (m = 1, 2, etc.) each winding-25 phase is provided with n parallel circuits which are magnetically equal and electrically insulated and the n circuits and the m phases are supplied with suitably selected pulses, a magnetomotor force wave is obtained which rotates at a synchronous speed determined by the number of poles of the winding and the frequency generated by the pulses. It is then important that the pulses are applied in such a way that a symmetrical alternating flux occurs. The result of this is that the synchronous speed of the machine is determined by the factor K multiplied by the corresponding pole number and the mains AC voltage frequency.
De onderstaande tabel toont mogelijke waarden voor de factor K gedefinieerd als de relatie tussen de secundaire spanningsfrequentie en de wisselspanningsfrequentie bij trans-40 formatoren of de relatie tussen het werkelijke motortoerental 800 2 1 70 * 3 dat verkregen kan worden met behulp van de principes volgens de uitvinding en het synchrone toere’ntal dat wordt bepaald door het aantal polen van de motor en de wisselspan-ningsfrequentie. Bij de hoogste K-waarden moet de ontste-5 kingshoek hoog (150°) worden gekozen en zijn de mogelijkheden om een meerfasige secundaire spanning te verkrijgen begrensd, K 6 5 4 3 1,5 3Λ 3/5 1/2 enz.The table below shows possible values for the factor K defined as the relationship between the secondary voltage frequency and the AC voltage frequency in trans-40 formers or the relationship between the actual motor speed 800 2 1 70 * 3 that can be obtained using the principles according to the invention and the synchronous speed which is determined by the number of poles of the motor and the AC voltage frequency. At the highest K values, the ignition angle must be selected high (150 °) and the possibilities for obtaining a multiphase secondary voltage are limited, K 6 5 4 3 1.5 3Λ 3/5 1/2 etc.
In het volgende voobeeld wordt het in de twee boven-10 staande paragrafen beschreven onderwerp toegelicht.In the following example, the topic described in the two above-10 paragraphs is explained.
Voorbeeld 1.Example 1.
In principe wordt volgens de uitvinding een wisselflux bereikt door stroompulsen te laten lopen in verschillende wikkelingen in dusdanige richting, dat een puls in de ene 15 wikkeling en een andere puls in de andere wikkeling een flux opleveren van dezelfde grootte maar tegengesteld gericht.In principle, according to the invention, an alternating flux is achieved by running current pulses in different windings in such a direction that a pulse in one winding and another pulse in the other winding produces a flux of the same magnitude but in opposite directions.
Figuur 1 toont dat de positie halve golf een positieve flux opwekt in de wikkeling A terwijl de negatieve halve 20 golf een negatieve flux opwekt in de wikkeling B.Figure 1 shows that the half-wave position generates a positive flux in the winding A while the negative half-wave generates a negative flux in the winding B.
In figuur 2 is getoond hoe de stroom i + loopt in de wikkeling A tussen 0 en T/2 waardoor de positieve opwaarts gerichte flux 0 + wordt geïnduceerd. In figuur 5 is getoond hoe de stroom i - loopt in de wikkeling B tussen 1/2 en T 25 waardoor de flux 0 - wordt geïnduceerd.Figure 2 shows how the current i + flows in the winding A between 0 and T / 2, thereby inducing the positive upwardly directed flux 0 +. Figure 5 shows how the current i - flows in the winding B between 1/2 and T 25, whereby the flux 0 - is induced.
De gemiddelde waarde van de flux over de gehele periode is gelijk aan 0.The average value of the flux over the entire period is equal to 0.
Voorbeeld 2.Example 2.
Figuur 4 toont een configuratie waarin de primaire wik-30 keling van een transformator is verdeeld in drie afzonderlijke wikkelingen die aangesloten zijn op de fasen van een driefasige netwisselspanning. In elk gedeelte is een paar antiparallel geschakelde thyristoren aangebracht met ont-steekhoeken van 120°. Deze thyristorparen kunnen worden ver-35 vangen door een triac. Dat betekent dat de impulsen 1 en 4 van de lijnspanning U^g worden toegevoerd aan wikkeling A.Figure 4 shows a configuration in which the primary winding of a transformer is divided into three separate windings connected to the phases of a three-phase AC voltage. A pair of anti-parallel connected thyristors with firing angles of 120 ° is provided in each section. These thyristor pairs can be replaced by a triac. This means that the pulses 1 and 4 of the line voltage U ^ g are applied to winding A.
De impulsen 3 en 6 komen van de lijnspanning en worden toegevoerd aan de wikkeling B terwijl de impulsen 2 en 5 komen van de lijnspanning en worden toegevoerd aan de 40 wikkeling 0. Zoals getoond is in figuur 5 komen de impulsen nnn 91 7n 4 in de volgorde 1, 2, 3? 4, 5» 6 terecht bij de wikkelingen g A, 0t B, A, G, B, waarbij telkens iedere tweede puls negatief is afgewisseld door positieve pulsen. Zoals blijkt uit figuur 6 is de frequentie van de impulsen drie keer de aan-5 geboden frequentie. De frequentie in de belastingswikkeling zal derhalve gelijk zijn aan 150 Hz indien de lijnfrequentie gelijk is aan 50 Hz. Met de schakelingsconfiguratie volgens figuur 5 wordt uit een driefasige spanning met de frequentie f een enkelfasige spanning met de frequentie 3*f of een 10 flux in het magnetische circuit met de frequentie 3*f opgewekt .The pulses 3 and 6 come from the line voltage and are supplied to the winding B while the pulses 2 and 5 come from the line voltage and are supplied to the 40 winding 0. As shown in Fig. 5, the pulses nnn 91 7n 4 come in the order 1, 2, 3? 4, 5 »6 turn to the windings g A, 0t B, A, G, B, in which every second pulse is alternately negative by positive pulses. As shown in Figure 6, the frequency of the pulses is three times the offered frequency. The frequency in the load winding will therefore be equal to 150 Hz if the line frequency is equal to 50 Hz. With the circuit configuration of Figure 5, a three-phase voltage at the frequency f * or a 10-flux in the magnetic circuit at the frequency 3 * f is generated from a three-phase voltage at the frequency f.
Voorbeeld 3·Example 3
In de configuratie die getoond is in de figuren 6 en 7 wordt een driefasige spanning met de frequentie f getrans-15 formeerd in een driefasige spanning met een frequentie 2.f. De ontsteekhoeken voor de thyristoren zijn 120°. A, B en C zijn drie uit gestuurde silicium gelijkrichters opgebouwde bruggen waarbij de netwisselspanning wordt aangesloten op 1 en 2 en de gelijkspanningsklemmen 3 en 4 worden verbonden 20 met de wikkelingen. De netwisselspanningsfasen E, S en T worden op de in figuur 6 getoonde wijze aangesloten. Elke primaire fasewikkeling van de transformator is gesplitst in twee afzonderlijke gedeelten. De wikkelingen en X2, Y^ en Y2 vormen samen met Z^ en Z2 de twee circuits in elke 25 fase X, Y en Z. , W2 en vormen de secundaire wikkelingen.In the configuration shown in Figures 6 and 7, a three-phase voltage with the frequency f is transformed into a three-phase voltage with a frequency 2.f. The ignition angles for the thyristors are 120 °. A, B and C are three bridges constructed from controlled silicon rectifiers in which the mains AC voltage is connected to 1 and 2 and the DC terminals 3 and 4 are connected to the windings. The mains AC voltage phases E, S and T are connected in the manner shown in Figure 6. Each transformer primary phase winding is split into two separate sections. The windings and X2, Y ^ and Y2 together with Z ^ and Z2 form the two circuits in each phase X, Y and Z., W2 and form the secondary windings.
Zoals getoond is in figuur 7 is de aansluiting A^ van de brug A verbonden met de ingangsaansluiting X^. De uit-gangsaansluiting behorend bij X/| is verbonden met de uit-30 gangsaansluiting behorend bij Y2. De ingangsaansluiting van Y2 is verbonden met A^.As shown in Figure 7, the terminal A ^ of the bridge A is connected to the input terminal X ^. The output connection associated with X / | is connected to the output terminal associated with Y2. The input terminal of Y2 is connected to A ^.
Op soortgelijke wijze is de aansluiting B^ van de brug B verbonden met de ingang van Y^, waarvan de uitgangsaan-sluiting verbonden is met de uitgang van Z2. 2e uitgang 35 van Y^ is verbonden met de uitgang van Zg waarvan de ingang verbonden is met B^.Similarly, the terminal B ^ of the bridge B is connected to the input of Y ^, the output terminal of which is connected to the output of Z2. 2nd output 35 of Y ^ is connected to the output of Zg whose input is connected to B ^.
De brug C is op soortgelijke wijze verbonden met Z^ die gekoppeld is met X2.Bridge C is similarly connected to Z ^ coupled to X2.
net diagram in figuur 8 toont op welke wijze de drie-40 fasige secundaire spanningen worden opgebouwd uit de pulsen 800 2 1 70 * 4 5 van de bruggelijkrichters. De frequentie op de secundaire wikkelingen is twee maal de frequentie vsEn de netwissel-spanningen en de spanningen zijn elektrisch gezien 120° ten opzichte van elkaar verschoven.The diagram in Figure 8 shows how the three-40 phase secondary voltages are built up from the pulses 800 2 1 70 * 4 5 of the bridge rectifiers. The frequency on the secondary windings is twice the frequency vs. The mains AC voltages and the voltages are electrically shifted from one another by 120 °.
5 Er wordt opgemerkt dat alle positieve pulsen afkomstig zijn van X^, Y^ en 2^ en dat alle negatieve impulsen afkomstig zijn van ^2 en ^2*5 It is noted that all positive pulses are from X ^, Y ^ and 2 ^ and all negative pulses are from ^ 2 and ^ 2 *
De gelijkrichthruggen A, B en 0 kunnen eveneens op de in figuur 9 getoonde wijze op de fasespanningen worden aan-10 gesloten waarbij de verbinding met de gelijkspanningsaanslui-tingen dezelfde blijft als getoond in figuur 7· Het elementaire diagram uit figuur 8 blijft ongewijzigd met uitzondering van het feit dat de lijnspanning U^g wordt gewijzigd in %-0’ US-Ï wordt gewijzigd in US-0 en ÜT_S wordt gewijzigd 15 in ·The rectifier bridges A, B and 0 can also be connected to the phase voltages in the manner shown in Figure 9, the connection to the DC terminals remaining the same as shown in Figure 7. The basic diagram in Figure 8 remains unchanged except of the fact that the line voltage U ^ g is changed to% -0 'US-Ï is changed to US-0 and ÜT_S is changed to 15 in ·
Voorbeeld 4.Example 4.
Omvorming van een driefasestelsel met frequentie f naar een tweefasestelsel met frequentie 3»f·Conversion from a three-phase system with frequency f to a two-phase system with frequency 3 »f
In figuur 10 is de ene transformator via anti parallel 20 geschakelde thyristoren (of triacs) gekoppeld met de lijnspanningen en de andere transformator is op dezelfde wijze aangesloten op de fasespanningen. De reden voor deze aan-sluitconfiguratie is het verkrijgen van een hogere frequentie en een 90° faseverschil tussen de secundaire spannin-25 gen.In Figure 10, one transformer is coupled to the line voltages through anti-parallel thyristors (or triacs) and the other transformer is similarly connected to the phase voltages. The reason for this connection configuration is to obtain a higher frequency and a 90 ° phase difference between the secondary voltages.
De ontsteekhoek moet ongeveer 120° bedragen. Zoals getoond is in figuur 11 ijlen de pulsen in Y 30° voor op de pulsen in X als uitgegaan wordt van een 360° periode in de netwisselspanning. Omdat de frequentie van de wikkelingen 30 aan de secundaire zijde drie keer hoger is, bedraagt de hoek tussen de spanningen in X_ en X_: 3 x 30°. aet voor-deel van deze configuratie is duidelijk bij motortoepassingen waar de twee transformatoren volgens figuur 10 worden vervangen door de stator van een tweefasige motor waarbij elke 35 fasewikkeling voorzien is van drie parallele circuits X^, X2, Xj resp. Y^, Y2, Y^ welke geografisch over 90 elektrische graden zijn verplaatst. Volgens de theorie van de elektrische machines zal een roterende flux optreden waarvan de synchrone snelheid afhangt van de wisselspanningsfre-40 quentie en van het aantal polen van de statorwikkeling. Dit 800 2 1 70 6 betekent dat de motor normale startvoorwaarden heeft gelijk aan alle driefasige motoren. *The ignition angle should be approximately 120 °. As shown in Figure 11, the pulses in Y are 30 ° ahead of the pulses in X when a 360 ° period in the AC mains voltage is assumed. Since the frequency of the windings 30 on the secondary side is three times higher, the angle between the voltages in X_ and X_ is 3 x 30 °. The advantage of this configuration is evident in motor applications where the two transformers of Figure 10 are replaced by the stator of a two-phase motor, each phase winding comprising three parallel circuits X ^, X2, Xj, respectively. Y ^, Y2, Y ^ which are geographically displaced by 90 electric degrees. According to the theory of electrical machines, a rotating flux will occur, the synchronous speed of which will depend on the AC frequency and the number of poles of the stator winding. This 800 2 1 70 6 means that the motor has normal starting conditions similar to all three phase motors. *
Voorbeeld 5*Example 5 *
Een motor voor 9000 toeren per minuut (2 polen, 50 Hz).A motor for 9000 revolutions per minute (2 poles, 50 Hz).
5 Verbonden met alle fase- en lijnspanningen.5 Connected to all phase and line voltages.
Deze motor is gewikkeld als een tweefasige motor waarbij de fasen over 90° zijn verplaatst. Elke fase is gesplitst in drie afzonderlijke wikkelingen die gelijkmatig in de sleuf zijn aangebracht. De wikkelingen in de ene fase worden 10 aangeduid met X>|, X2 en X^ en in de andere fase met Yxp Y2 en Yj, get diagram in figuur 12 illustreert op welke wijze de motor is gewikkeld.This motor is wound as a two-phase motor with the phases moved through 90 °. Each phase is split into three separate windings evenly arranged in the slot. The windings in one phase are indicated by X> |, X2 and X ^ and in the other phase by Yxp Y2 and Yj, the diagram in Figure 12 illustrates how the motor is wound.
Uitgaande van de principes van de uitvinding wordt 15 een paar anti parallel geschakelde thyristoren aangesloten op elke fase. De flux in elke fase is dan over 90 elektrische graden verschoven. De frequentie van de flux is drie keer de frequentie van de netwisselspanning, hetgeen betekent dat de flux zal roteren met 9000 toeren/minuut bij 20 50 Hz en met 10800 toeren/minuut bij 60 Hz. Ease X is aange sloten op de lijnspanningen en fase Y is aangesloten op de fasespanningen. Het diagram van deze aansluitingen is getoond in figuur 13. De thyristoren worden ingeschakeld bij 120°.Based on the principles of the invention, a pair of anti-parallel thyristors are connected to each phase. The flux in each phase is then shifted by 90 electric degrees. The frequency of the flux is three times the frequency of the mains AC voltage, which means that the flux will rotate at 9000 rpm at 50 Hz and 10800 rpm at 60 Hz. Ease X is connected to the line voltages and phase Y is connected to the phase voltages. The diagram of these connections is shown in Figure 13. The thyristors are turned on at 120 °.
25 Figuur 14 toont hoe de impulsen in de X-fase en de Y- fase worden verkregen. Tevens wordt geïllustreerd dat de frequentie van de opgewekte spanning drie keer groter is dan de frequentie van de voedingsspanning en dat de impulsen X en Y over 90 elektrische graden zijn verschoven.Figure 14 shows how the pulses in the X phase and the Y phase are obtained. It is also illustrated that the frequency of the generated voltage is three times greater than the frequency of the supply voltage and that pulses X and Y are shifted by 90 electric degrees.
30 Voorbeeld 6.30 Example 6.
Symetrische belasting van een driefasige netwisselspanning door een enkelfasige belasting.Symmetrical load of a three-phase AC voltage by a single-phase load.
Het is in de aanvrage al aangegeven hoe een lagere frequentie kan worden verkregen door stroompulsen te stu-55 ren door afzonderlijke wikkelingen in dezelfde fase.It has already been indicated in the application how a lower frequency can be obtained by sending current pulses through separate windings in the same phase.
Figuur 15 toont hoe drie paapéintiparallel geschakelde thyristoren (ontstoken bij hoeken van 120°) aangesloten op afzonderlijke primaire wikkelingen van een transformator de drie fasige wisselspanning omvormen tot een enkelfasige 40 spanning. De figuren 4 en 5 illustreren de aansluitingen 800 2 1 70 # * 7 "behorend "bij en het principe van het vermenigvuldigen van de frequentie met 3· In figuur 15 is nu tén opzichte van figuur 4 een wikkeling tegengesteld aangesloten. Deze wikkeling moet een kleiner aantal windingen hebben teneinde 5 een sterkere puls op te leveren. Dit zal aan de secundaire zijde resulteren in een spanningsvorm die een benadering vormt van een sinusgolf. Figuur 16 illustreert dit principe.Figure 15 shows how three paapéintiparallel-connected thyristors (fired at 120 ° angles) connected to separate primary windings of a transformer convert the three phase AC voltage into a single phase 40 voltage. Figures 4 and 5 illustrate the connections 800 2 1 70 # * 7 "belonging" to and the principle of multiplying the frequency by 3 · In Figure 15, a winding is now connected opposite to Figure 4. This winding must have a smaller number of turns to yield a stronger pulse. This will result in a voltage form on the secondary side that approximates a sine wave. Figure 16 illustrates this principle.
Voorbeeld 7· 10 Algemene koppeling met mogelijkheid voor het kiezen of regelen van de frequentie (snelheid).Example 7 · 10 General coupling with possibility to select or control the frequency (speed).
Zoals in het bovenstaande reeds werd beschreven wordt er in principe volgens de aanvrage een geschikt aantal fase- en/of lijnspanningen aan de wikkelingen toegevoerd.As already described above, in principle, according to the application, a suitable number of phase and / or line voltages are applied to the windings.
15 ^et is daarbij nodig dat de primaire wikkeling van de transformator of motor wordt gesplitst in een geschikt aantal afzonderlijke wikkelingen. Het aantal hanbt af van de gewenste frequentie.It is then necessary that the primary winding of the transformer or motor be split into an appropriate number of separate windings. The number depends on the desired frequency.
In het volgende worden een aantal voorbeelden beschre-20 ven waarbij het mogelijk is om verschillende frequenties te verkrijgen zowel hoger als lager dan de frequentie van de net-' wisselspanning. De reeds genoemde vermenigvuldigingsfactor K kan een geheel getal zijn, bijvoorbeeld 1, 2, 3¾ enz. of een breukdeel, bijvoorbeeld 3/2, 3/4·* 3/5» 1/2, enz. Dit princi-25 pe wordt verklaard aan de hand van twee uitvoeringsvoor-beelden.In the following, a number of examples are described in which it is possible to obtain different frequencies both higher and lower than the frequency of the AC mains voltage. The already mentioned multiplication factor K can be an integer, for example 1, 2, 3¾ etc. or a fraction, for example 3/2, 3/4 * 3/5 »1/2, etc. This principle is explained on the basis of two implementation examples.
Een wijze waarop de wikkelingen kunnen worden gerangschikt is getoond in figuur 17. Zes met behulp van een sili cium gestuurde gelijkrichters opgebouwde bruggen zijn aan-30 gesloten op de afzonderlijke wikkelingen. Drie van deze bruggen moeten zodanig worden aangesloten dat ze een positieve flux opleveren en de andere drie moeten zodanig worden aangesloten dat ze een negatieve flux opleveren. Om het een en ander te vereenvoudigen is uitgegaan van een enkel.One way in which the windings can be arranged is shown in Figure 17. Six bridges constructed with silicon controlled rectifiers are connected to the individual windings. Three of these bridges must be connected to produce a positive flux and the other three must be connected to produce a negative flux. To simplify things, a single is assumed.
35 fasige transformator.35 phase transformer.
Bij wijze van voorbeeld wordt gewerkt met twee verschillende ontsteekhoeken namelijk 120° en 60°. De in de figuren 18 en 19 aangegeven tabellen tonen de ontstekingsvolgorde van de met behulp van silicium gelijkrichters opgebouwde 40 bruggen nodig voor het verkrijgen van de gewenste waarde 800 2 1 70 8 van K.For example, two different ignition angles are used, namely 120 ° and 60 °. The tables shown in Figures 18 and 19 show the firing order of the 40 bridges built using silicon rectifiers necessary to obtain the desired value 800 2 1 70 8 of K.
Voorbeeld 8. *Example 8. *
Gebruikmakend van, met bebulp van gestuurde silicium gelijkrichters opgebouwde bruggen en vermogenstransisto-5 ren van geschikt type kan een continu variabele frequentie worden verkregen. De wikkeling wordt ook hier gesplitst in twee delen. Het ene deel geeft de positieve flux en het andere deel de negatieve flux. De transistor wordt geschakeld door een regelschakeling waarmee de gewenste fre-10 quentie wordt bepaald. Dit voorbeeld is geïllustreerd in figuur 20. Er wordt opgemerkt dat een meerfase stelsel kan worden verkregen door meerdere fasen toe te voegen.Continuously variable frequency can be obtained using bridges and power transistors of suitable type built using controlled silicon rectifiers. Here, too, the winding is split into two parts. One part gives the positive flux and the other part the negative flux. The transistor is switched by a control circuit with which the desired frequency is determined. This example is illustrated in Figure 20. It is noted that a multi-phase system can be obtained by adding multiple phases.
800 2 1 70800 2 1 70
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE7903474A SE7903474L (en) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | METHOD OF FREQUENCY CONVERSION |
| SE7903474 | 1979-04-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8002170A true NL8002170A (en) | 1980-10-22 |
Family
ID=20337848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8002170A NL8002170A (en) | 1979-04-20 | 1980-04-15 | FREQUENCY CONVERTING DEVICE. |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5668269A (en) |
| AU (1) | AU5741980A (en) |
| BE (1) | BE882846A (en) |
| BR (1) | BR8002409A (en) |
| CA (1) | CA1149456A (en) |
| DE (1) | DE3014352A1 (en) |
| ES (1) | ES8101341A1 (en) |
| FR (1) | FR2454725A1 (en) |
| GB (1) | GB2047485A (en) |
| NL (1) | NL8002170A (en) |
| SE (1) | SE7903474L (en) |
| ZA (1) | ZA801936B (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1039074C (en) * | 1990-06-08 | 1998-07-08 | 佐藤亮拿 | Power supply unit and welding equipment |
| RU2149495C1 (en) * | 1998-06-08 | 2000-05-20 | Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева | Three-phase ac-to-dc voltage converter |
| RU2159003C1 (en) * | 1999-02-23 | 2000-11-10 | Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева | Three-phase converter of alternating voltage to direct voltage using intermediate frequency multiplication |
| RU2191462C2 (en) * | 2000-06-08 | 2002-10-20 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Method and device for voltage conversion |
| RU2194353C2 (en) * | 2000-08-08 | 2002-12-10 | Новосибирский государственный технический университет | Direct frequency converter |
| RU2192065C1 (en) * | 2001-10-08 | 2002-10-27 | Военная академия Ракетных войск стратегического назначения им. Петра Великого | Inverter transformer |
| RU2226738C2 (en) * | 2002-07-01 | 2004-04-10 | Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва | Ac-to-dc voltage converter |
| CN106787786B (en) * | 2017-03-01 | 2020-07-07 | 深圳驰迅科技有限公司 | Multi-input multifunctional circuit |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE331854B (en) * | 1964-07-27 | 1971-01-18 | Asea Ab | |
| US4112287A (en) * | 1976-11-04 | 1978-09-05 | White-Westinghouse Corporation | Central oscillator for induction range using triac burner controls |
-
1979
- 1979-04-20 SE SE7903474A patent/SE7903474L/en not_active Application Discontinuation
-
1980
- 1980-03-27 GB GB8010297A patent/GB2047485A/en not_active Withdrawn
- 1980-04-01 ZA ZA00801936A patent/ZA801936B/en unknown
- 1980-04-11 CA CA000349649A patent/CA1149456A/en not_active Expired
- 1980-04-14 AU AU57419/80A patent/AU5741980A/en not_active Abandoned
- 1980-04-15 NL NL8002170A patent/NL8002170A/en not_active Application Discontinuation
- 1980-04-15 DE DE19803014352 patent/DE3014352A1/en not_active Withdrawn
- 1980-04-17 FR FR8008589A patent/FR2454725A1/en active Pending
- 1980-04-18 ES ES490692A patent/ES8101341A1/en not_active Expired
- 1980-04-18 BE BE2/58515A patent/BE882846A/en not_active IP Right Cessation
- 1980-04-18 BR BR8002409A patent/BR8002409A/en unknown
- 1980-04-21 JP JP5180880A patent/JPS5668269A/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1149456A (en) | 1983-07-05 |
| BE882846A (en) | 1980-10-20 |
| JPS5668269A (en) | 1981-06-08 |
| ES490692A0 (en) | 1980-12-01 |
| AU5741980A (en) | 1980-10-23 |
| ZA801936B (en) | 1981-04-29 |
| DE3014352A1 (en) | 1980-10-23 |
| BR8002409A (en) | 1980-12-02 |
| ES8101341A1 (en) | 1980-12-01 |
| FR2454725A1 (en) | 1980-11-14 |
| SE7903474L (en) | 1980-10-21 |
| GB2047485A (en) | 1980-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0114275B1 (en) | Voltage-controlled, inverter-motor system | |
| GB801122A (en) | Improvements in or relating to electric power translating semiconductor apparatus | |
| US6005321A (en) | Variable reluctance motor systems | |
| NL8002170A (en) | FREQUENCY CONVERTING DEVICE. | |
| US5285144A (en) | Generation of multi-phase multiple-order harmonics of a fundamental frequency source with adjustable phase angle capability | |
| US3519909A (en) | Adjustable speed motor drive using a wound rotor of an induction motor mechanically connected to the armature of a d.c. motor,both electrically connected by a control system | |
| Sindura et al. | Speed Control of Induction Motor using Cycloconverter | |
| KR20240117651A (en) | Inversion device and its applications | |
| US3638098A (en) | Inverter for generating single or multiphase current | |
| Makky et al. | A novel DC chopper drive for a single-phase induction motor | |
| EP1174998A1 (en) | Brushless motor,method and circuit for its control | |
| JPH07312899A (en) | Operating method of an inverter that supplies electric power to an electric induction motor | |
| Chanda | Use of Arno converter and motor-generator set to convert a single-phase AC supply to a three-phase AC for controlling the speed of a three-phase induction motor by using a three-phase to three-phase cycloconverter | |
| RU2847165C2 (en) | Inverter device and its application | |
| JP3489108B2 (en) | Brushless self-excited single-phase synchronous generator | |
| SU989710A1 (en) | Dc voltage-to-ac voltage converter | |
| US4307328A (en) | AC Motor apparatus | |
| US5717586A (en) | Single winding power converter | |
| Studtmann | Application of power electronic switching techniques to induction generators | |
| RU2031532C1 (en) | Frequency doubler with multiphase input | |
| RU2027291C1 (en) | Frequency multiplier of the three-phase network | |
| RU2025889C1 (en) | Method of formation of voltage across stator windings of three-phase motor in controlled electric drive | |
| RU2006159C1 (en) | Three-phase network frequency multiplier | |
| RU2581629C1 (en) | Frequency electric drive | |
| Nakamura et al. | Phase Control Characteristics of SRMs Driven by Single-Phase Voltage Source Inverter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BV | The patent application has lapsed |