1. РАЗНОВИДНОСТИ СХЕМ

Разработка НПЧ с ОМ основана на использовании полностью управляемых ключей переменного тока, хотя известна возможность создания схем и с естественной

Рис. 48. Схемы мючей переменного тока

коммутацией, работающих при определенных соотношениях частот сети и управления [49]. Можно выделить три основных вида полупроводниковых ключей переменного тока, на которых строятся НПЧ с ОМ (рис. 48). При низких частотах управления для построения НПЧ с ОМ возможно также применение магнитного усилителя в ключевом режиме в качестве силового коммутатора [32].

Построение схем НПЧ с ОМ на ключах переменного тока (рис. 48, а - г) принципиально не требует применения трансформаторов, в то же время схемы рис. 48, д, е применяются только в сочетании с трансформаторами. Силовая часть схем с транзисторными ключами отличается лишь системами управления, структурная схема которых опре-

ТИРИСТОРНЫЕ СХЕМЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТЫ С ОДНОКРАТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ

пеляется в основном назначением ПЧ. Схемы с тиристор-ными ключами весьма разнообразны, что связано с наличием в них устройств искусственной коммутации. В зависимости от типа применяемых ключевых элементов схемы НПЧ с ОМ можно разделить на три группы: /Г

Рис. 49. Схема НПЧ с ОМ на диодно-транзисторных хслючах переменного тока

1) диодно-тиристорные (диодно-транзисторные);

2) трансформаторно-тиристорные (трансформаторно-транзисторные);

3) тиристор ные.

Схема НПЧ с ОМ [53], в которой шестифазный генератор соединяется с нагрузкой с помощью восемнадцати ключей К переменного тока рис. 48, а, показана на рис. 49. Ключи с заданной частотой Q циклически на равные промежутки времени подключают нагрузку к фазам питающего генератора. Одновременно находятся во включенном состоянии шесть ключей. Время, в течение которого они замкнуты, составляет TJ6, где - период коммутации.

Трансформаторно-транзисторная схема показана на рис. 50, а [9]. Транзисторные ключи Ю а К2 с заданной частотой периодически переключаются так, что на вторичной обмотке трансформатора Т изменяется знак (фаза)

напряжения. Кривая выходного напряжения изображена на рис. 50, б. Здесь происходит процесс модуляции без выделения полезного сигнала фазокомпенсацнонным способом. Поэтому в спектре выходного напряжения в данном ПЧ

Рис. 50. Простая трансформаторно-транзисторная схема НПЧ с 6М (й) и кривая выходного напряжения (б)

содержатся верхняя и н жняя боковые частоты и соответствующие им высшие гармонические составляющие. В связи с этим такие ПЧ применяют только для преобразования высокой входной частоты в низкую выходную. Например, если необходимо получить на выходе частоту 50 Гц, то выбрав частоту питания / = = 1050 Гц и частоту коммутации /„=1000 Гц, получим верхнюю боковую частоту / -f -f /„ = 2050 Гц, что в 41 раз больше нижней боковой частоты (50 Гц). При активно-индуктивной нагрузке верхней боковой частотой практически можно пренебречь. Чем больше разность между входной и выходной частотами, тем качественнее преобразование частоты в таких устройствах.

Схема НПЧ, в которой в качестве коммутатора используется магнитный усилитель (МУ) А1 - AS, работающий

I \N2

-о JL

I W2

I W2

Рис. 51. Схема НПЧ с ОМ на магнитных усилителях