IT7723364A1 - Convertitore di frequenza - Google Patents

Description

[0001] Studio Consulenza Breveltua r Via Senato.24 58M 20121 MILANO GB DESCRIZIONE deli'invenzione industriale dal titolo : uf CONVERTITORE DI FREQUENZA a nome AB SVETSIA .Datavagen 61..B, 436 00 Askim (Svezia) di nazionalita svedese ed elettivamente domiciliata a tutti gli effetti di legge a Milano, Via Senato n.

[0002] : 24, presso il mandatario Studio.

[0003] Consulenza Brevettua le 2.3.3.64A/.77 L'invenzione riguarda un convertitore di frequen za, del.tipo a condensatore.serie,.con un piccolo smorzamento interno e comprendente elementi di com- mutazione del tipo a tiristore.

[0004] Un vantaggio offerto da questi convertitori di frequenza e costituito.dal fatto..che gli stessi so no di costruzione estremamente semplice, presentano un peso relativamente contenuto, possono essere fab bricati in modo semplice.e.consentono la.manipolazid ne di potenze di valore elevato..Tuttavia, uno syar taggio e rappresentato dal fatto che questi conver tirori di frequenza sono sensibili alle variazioni del carico e, in particolare, sorgono determinati Studio Consulenza Brevellu Wia Senato,24 20121 M1L A N O problemi quanda la .corrente.

[0005] di uscita presenta una bassa intensita e/o quando la tensione di uscita elevata.

[0006] Questo rende tali convertitori di frequenza inadatti come una sorgente.di corrente di saldatu- ra, a titolo di esempio illustrativo, poiche nelle cperazioni di saldatura elettrica si verificano spes so variazioni nel carico.

[0007] A causa di questi inconve nienti, e stato necessario, nell'impiego di un con- vertitore di frequenza, come sorgente della corren- te di saldatura, progettare il convertitore in mo- do tale che lo stesso presenti.delle perdite inter- ne di valore elevato le quali.consentono uno.smorza mento delle tensioni eccessive_che potrebbera diversa mente riscontrarsi con.un bassa..smorzamento.interno nel convertitore di frequenza, quando il carico che agiscesullo stesso presenta un basso valore.

[0008] Tutta yia, l'efficienza di un convertitore.di frequenza progettato in questo modo, risulta molto scarsa.

[0009] Al ternativamente, il trasformatore del convertitore di frequenza pu essere.progettato in modo tale da poter funzionare con carichi di piccolo valore, sen za che lo stesso possa commutarsi allo stato di satu razione ma, tuttavia, .questo comporta un aumento dei costi di fabbricazione_e comporta pure un aumento del peso del trasformatore: Studio Consulenza Breveltua Via Senato.24 20121M1LAN0 Uno scopo dell'invenzione .e quello di fornire un convertitore di frequenza perfezionato, del tipo citato nel paragrafo precedente, presentante un pic colo peso ed una notevole efficienza, detto conver- titore essendo sostanzialmente insensibile alle va- riazioni che si verificano nel carico.

[0010] Conseguentemente, l'invenzione si riferisce,ad un convertitore di freauenza, del.

[0011] tipo a condensato re serie, presentante un piccolo smorzamento inter- no e comprendente, elementi di commutazione sotto forma di tiristori, detto convertitore comprendendo pure un trasformatore presentante un avvolgimento primaria e almeno un avvolgimento secondario, detto avvolgimento primario essendo collegato in serie ad almeno un condensatore di carico, e mezzi di limitazione della tensione in grado di limitare la tensione ai capi del trasformatore e ai capi di detto condensatore di carico, sino ad un valore di tensione prefissato: Preferibilmente, in un convertitore di frequenza conforme all'invenzione, i mezzi di limitazione del la tensione comprendono circuiti collegati fra il punto comune del circuito del condensatore e l'av- volgimento primario del trasformatore, o tra un punto sull'avvolgimento primario del trasformatore Studio Consulenza Breveltual .Via $enato.24 20121MILANO ed una rispettiva linea delle linee di ingresso della tensione di alimentazione, tali circuiti di- venendo conduttivi ad una tensione uguale alla dif- ferenza fra detto valore predeterminato di tensione e la tensione di alimentazione...Inoltre, questi cir cuiti comprendono, preferibilmente, almeno un diodo Zener, o un "varistore", Alternativamente, i mezzi di limitazione della tensione comprendono un circui to collegato in parallelo all'avvolgimento primario del trasformatore, tale circuito divenendo condutti vo in.

[0012] corrispondenza di detto valore predeterminato di tensione.

[0013] In questo .caso,.detto..circuito .compren de, di preferenza,.

[0014] due diodi Zener collegati in se rie, e in opposizione, oppure comprende un yaristo- re.

[0015] Convenientemente, i mezzi di limitazione della tensione comprendono un circuito.collegato in paral lelo ad almeno una parte dell'avvolgimento primario del trasformatore, e mezzi per rendere conduttivo detto circuito in corrispondenza di detto valore pre determinato di tensione.

[0016] Di preferenza, i mezzi uti lizzati per rendere conduttivo il circuito sono co- stituiti da due diodi Zener collegati in serie e in opposizione, oppure comprendono un varistore collega to in detto circuito.

[0017] StudioConsulenza Brevelluale ViaSenato.24 20121.M1LANO In conformita ad un'altra versione dell'inven- zione, i mezzi di tensione comprendono un altro av volgimento secondario dotato di un numero di spire uguale a, o minore del numero di spire dell'avvol- gimento primario, e in cui i terminali estremi del llavvolgimento secondario addizionale sono collega ti, attraverso un ponte di raddrizzatori, ad una ri- spettiva linea fra le linee di ingresso che forni: scono la tensione di alimentazione.

[0018] Per rendere piu comprensibile l'invenzione e per rendere pii apparenti altre.caratteristiche.

[0019] del la stessa, verranno descritte..alcune..concretizzazig ni esemplificative della stessa,.con..riferimento ai disegni schematici, nei quali: la Figura 1 rappresenta un diagramma circuitale di un convertitore di frequenza includente mezzi limitatori della tensione,..conformi all'invenzione; la Figura 2 rappresenta un diagramma circuitale di un circuito di controllo utilizzato in unione al convertitore di frequenza della Figura 1; le Figure 3 e 4 costituiscono..curve indicative della tensione e della corrente che si verificano nel convertitore di frequenza durante il normale funzionamento e durante l'impiego con bassi carichi nel caso in cui non.

[0020] venissero impiegati i mezzi li Studio Consulenza Breveltua Via Senato,24 20121MILANO mitatori di tensione; la Figura 5 indica le corrispondenti curve di tensione.

[0021] e di corrente associate .ad un convertitore di.frequenza conforme alle.

[0022] Figure l e 2, operante con un basso carico.

[0023] e .dotato di mezzi di limitazio- ne della tensione conformi alla Figura 1 o alla Fi- : gura 7; la Figura 6 illustra le corrispondenti curve di tensione e di corrente che si riscontrano con un convertitore di frequenza .conforme alle Figure 1 e 2, soggetto ad un basso carico ed equipaggiato con mezzi di limitazione.

[0024] della tensione conformi alle Figure 8e 9; le Figure 7-10 illustrano alcune modifiche dei mezzi di limitazione della tensione conformi alla Figura t;: la Ficura 11 indica le corrispondenti curve del le tensioni.

[0025] e delle correnti che si verificano con un convertitore di frequenza costruito in conformita alle Figure 1 e 2, soggetto.ad un basso carico e dotato di mezzi di limitazione della tensione con- formi alla Figura l0.

[0026] Il convertitore di frequenza indicato nella Figura 1 e collegato, con i propri terminali 10, ad una rete trifase in corrente alternata.

[0027] La ten- Studio.

[0028] Consulenza Breveltua!e Via Senato,24 20121 MiLANO sione di ingresso viene raddrizzata in un raddrizza tore ad onda intera 11, impiegante sei elementi, la tensione raddrizzata di uscita, sulle linee 12, 13, venendo livellata da un condensatore-separatore 14, ingresso per effetto della disposizione illustrata degli elementi 11-14.

[0029] Gli elementi di commutazione del convertitore di frequenza sono rappresentati dai tiristori 15, 16, controllati in modo tale da risultare alternativamen te conduttivi.

[0030] Il trasformatore del .convertitore di frequenza e stato...indicato genericamente in .i7..Il trasformatore 17.

[0031] e dotato.diun avvolgimento.

[0032] prima.

[0033] rio 18 collegato in serie_ai..condensatori di carico 19, 20, detto trasformatore presentando pure .un ay volgimento secondario 21.

[0034] collegato ai terminali 24,25, per mezzo di un ponte..di_raddrizzatori a diodo 22 e attraverso un induttore di blocco 23..I due ter- minali di un carico rappresentato, adesempio, da un portaelettrodo per saldature e_da un pezzo che deve venire saldato, possono venire collegati fra i terminali di uscita 24, 25.

[0035] Nella concretizzazio- ne specifica della Figura1, fra i terminali 24, 25 .e .collegato un condensatore 26 il quale, quando il convertitore di freguenza viene impiegato come una Studio Consulenza Breveltual Via Senato,24 20121 MILANO sorgente..di .corrente di saldatura, pud essere impie.

[0036] gato.

[0037] per mantenere una tensione desiderata a circui to aperto.

[0038] Una derivazione 27 consente di misurare la corrente del carico, la tensione di uscita ai capi della derivazione 27 venendo impiegata per il controllo del convertitore di frequenza, come indi- cato con riferimento alla Figura 2.

[0039] Nel circuito di controllo della Figura 2, un ter minale della derivazione 27e collegato a terra men tre l'altro terminale e collegato ad un amplificatore 30 che amplifica il segnale.della_derivazione 27 da un livello di millivolt_ad un livello di volt.

[0040] L'am plificatore 30.e..collegato.

[0041] per.mezzo dei resistori di .confronto 3l,.ad un dispositivo regolatore della corrente 32, sotto forma di un potenziometro, e ad un amplificatore 33 utilizzato come un discriminato re di livello.

[0042] Il dispositivo 32 di regolazione del la corrente serve ad impostare la corrente desidera.

[0043] ta di uscita dal convertitore di frequenza.

[0044] Per po- sizionare la tensione massima voluta d'uscita dal convertitore di frequenza,.viene impiegato un dispo sitivo di regolazione della tensione 35, in forma di un potenziometro collegato, per mezzo dei resistb ri di confronto 36, al terminale 25 del convertito- re di frequenza e ad un amplificatore 37 utilizzato Studio Consulenza Brevettuale Via Senato.24 20121M1LANO come un discriminatore di livello.

[0045] Per il controllo degli stati dei tiristori 15, 16 viene impiegato un circuito rivelatore..comprendente..un..trasformatore 38 dotato di un avvolgimento primario collegato, tra mite i diodi 39, 40 agli anodi A, A, e ai catodi K., K, dei tiristori 15,.16.

[0046] Un'estremita dell'av- volgimento secondario del trasformatore 38 e colle- .

[0047] gata a terra, mentre l'altra e_collegata ad un cir- cuito di confronto comprendente.

[0048] due resistori 41,42, detto resistore 42 presentando un'estremita collegata ad una tensione negativa .costante.

[0049] .La giunzione fra i resistori 41, 42 e connessa ad un amplificatore 43 utilizzato come un discriminatore di livello e il cui punto di scambio.e determinato dai resistori 41, 42 e da detta tensione negativa costante.

[0050] Ognu no degli amplificatori 33,37.e 43 a collegato ad un rispettivo ingresso fra gli ingressi 45, 46,47 di una porta AND 48.

[0051] operante in modo tradizionale.

[0052] Pertanto, la porta AND 48 pu fornire un segnale di uscita solo quando il segnale in uscita dall'ampli- ficatore 33 positivo,_ossia quandó la corrente del carico, misurata dalla derivazione 27, e inferiore al valore per il quale e stato regolato il dispositi vo di regolazione 32.

[0053] Corrispondentemente e necessa rio che il segnale in uscita dall'amplificatore 37 Studio Consulenza Brevettual Via Senato,24 20121 MILANO presenti una polarita positiya, ossia e necessario che.la tensione di carico sul terminale 25 sia mi- nore del.valore regolato per.mezzo.del dispositivo di regolazione 35.

[0054] Infine, il segnale in uscita dal- l'amplificatore 43 deve essere positivo e questo si- gnifica che la tensione sull'anodo di uno dei tiri- stori 15 o 16.

[0055] deve essere negativa rispetto al pro- prio catodo, e questo, a sua volta, significa che er trambi i tiristori..15.e..16..devono.

[0056] essere diseccita- ti.

[0057] L'uscita della.

[0058] porta AND.48 e..connessa all'ingres- so di un flip-flop 50.presentante.un periodoimpul- sivo predeterminato,.corrispondente al tempo di ri- .cupero dei tiristori 15, 16.detto tempo di ricupero essendo pari, a titolo di_esempio,.a.30us.

[0059] Pertanto, sull'uscita Q del flip-flop..50 yiene ottenuto un im pulso positivo di tensione.per un periodo di tempo corrispondente al tempo di ricupero dei tiristori 15, .16.

[0060] L'impulso viene alimentato all'ingresso di sblocco T di un flip-flop JK 51, in modo tale che ij flip-flop 51 possa variare gli stati delle proprie uscite al termine dell'impulso proveniente dal flip flop 50.

[0061] Le uscite Q, Q del flip-flop JK 51 sono col legate agli elettrodi di base dei rispettivi transi stori 54, 55, di tipo NPN, attraverso i condensator Studio Consulenza Breveltua Via Senato.24 20121.M1LA N O 52, 53.

[0062] Gli emettitori dei.transistori 54, 55.sono collegati a massa mentre.i.collettori degli stessi sono collegati all'avvolgimento primario dei ri- spettivi trasformatori..di innesco 56, 57 per i tiri stori 15, 16.

[0063] Gli altri terminali .degli avvolgimenti primari sono.collegati ad un .terminale presentante un potenziale positivo di valore predeterminato.

[0064] I .segnali ricavati dalle uscite del.

[0065] flip-flop JK 51 renderanno alternativamente.

[0066] .conduttivi i.transistorj 54, 55, attraverso i.

[0067] condensatori...52,..53,..per un breve periodo di tempo.stabilito.dai..condensatori 52, 53 e, pertanto, i.

[0068] tiristori 15, 16...riceveranno, alternativamente,..un breve..impulso...di..innesco..ed alimenteranno,.

[0069] di..conseguenza,...e..

[0070] alternativamente, la corrente di alimentazione rispettiva all'avvolgi mento primario 18 del trasformatore 17, producendo in tal modo una .corrente.alternata.la...cui.frequenza 45,46, 47 della porta.AND 48.

[0071] punti 60, 61 e la tensione_U8-ai_capi dell'avvolgi mento primario 18 del .trasformatore17 .con..un .cari- co nornale all'uscita del convertitore di.frequenza illustrato nelle Figure 1 e 2.

[0072] La Figura 3 illustra pure la corrente di_uscita I,s che interessa il ter Sludio Consulenza Brevettua Via Senato,24 20121MILAN0 minale 25 mentre nella Figura 3 considerata sono e I6 (quest:ultima indicata con linee tratteggia- te) associate ai.tiristori.

[0073] Nella.Figura 3 il ri- ferimento t, indica l'istante di tempo in cui viene innescato il tiristore 15, il riferimento t, indica l istante di tempo in cui viene diseccitato il tiri .

[0074] store 15, con ottenimento di una tensione fra il proprio anodo A .e il corrispondente catodo K, per effetto del circuito risonante formato dall'avvolgi mento primario 18 del trasformatore !7..e dai..con- densatori 19, 20, il riferimento..ty indica l'istan te di tempo in cui.viene.innescato il tiristore 16 mentre il riferimento..t, rappresenta l!istante_di tempo in cui viene diseccitato il .tiristore 16, l'anodo di tale tiristore divenendo negativo per.

[0075] effetto del circuito.risonante.18, 19, 20.

[0076] .Il.ri- ferimento ts indica l'istante di tempo in cui yie- ne reinnescato il tiristore.15, .con successiva ripe tizione della sequenza, a, condizione che il carico rimanga sostanzialmente immutato.

[0077] La Figura 4 illustra le..corrispondenti curve delle tensioni e delle correnti quando la corren- te di uscita del convertitore di frequenza.e bas- sa e/o quando la tensione di uscita presenta un Studio Consulenza Brevettual Via Senato,24 20121 MILANO valore elevato.

[0078] Pertanto, si pud osservare che quan do la corrente di uscita presenta una bassa intensi- ta, viene richiesto un periodo di .tempo relativamente lungo per ricaricare i condensatori di carico 20, 19 Questo si traduce in una condizione di saturazione del trasformatore 17 e, conseguentemente, nello stes so si verificheranno variazioni di corrente.

[0079] Questo e stato indicato dai picchi in corrispondenza dei fronti anteriori delie forme d'onda illustranti le provoca pure una sovraelongazione nella tensione U,8 generata dal trasformatore 18,_con una conseguer condensatore 19 e del condensatore 20.

[0080] Grazie al fat to che la tensione di uscita sui condensatori 19, 20, con l'impulso immediatamente successivo, nell'istan te t,, presenta un valore elevato, la sovraelonga- zione successiva, nella tensione del trasformatore, verra ulteriormente aumentata, con attenimento di ur effetto a valanga per le tensioni U6o:_U61 e U8? e con conseguente ottenimento di condizioni anomale un componente del convertitore di frequenza a causa della presenza di tensioni eccessive.

[0081] E' quindi evi dente che il convertitore di frequenza descritto nor Sludio.Consulenza Breveltual Via Senato.24 20121MILANQ puo operare con basse correnti.e/o.con tensioni elevate all'uscita della..stessa.

[0082] Il convertitore di frequenza non pud quindi.operare in assenza di in.carico.quando lo stesso..viena..utilizzato, ad esempio, come una sorgente della corrente di salda tura.

[0083] Per eliminare questi svantaggi, il convertitore di frequenza a munito di mezzi per limitare la ten sione ai capi dell'avvolgimento primario del trasfor .matore 17 e...ai capi.dei.condensatori .di..carico 19.

[0084] 20, fino ad un valore.

[0085] predeterminato, superiore.

[0086] alia tensione sulle linee di.ingresso..12, 13..Nella fi gura l, questi mezzi.limitatori..di tensione.sono stati .rappresentati...come..costituiti..da...due..circuitj includenti, rispettivamente i.diodi Zener 62 e 63 .i resistori protettivi .di.limitazione della cor.

[0087] rente 64 e 65, e i _diodi 66.e_67,detti_diodi 66,67 bloccando la corrente nella direzione_di conduzione in senso direttodei diodi Zener.La tensione di blocco dei diodi Zener 62, 63_viene scelta_di.ii= vello alquanto minore della tensione massima secon re la tensione di alimentazione sulle linee 12 l3.

[0088] Pertanto, quando la tensione nel punto 61 supera la tensione sulla linea 1? o presenta un valore appe.

[0089] Srudio Consulenza Brevettual .Via Senato,24 20121.M1LANO na inferiore alia tensione sulla linea13, di una quantita corrispondente alla tensione di blocco dei diodi Zener 62, 63, la-corrente.

[0090] pud.

[0091] circolare attra verso il circuito 64, 62, 66, dal punta 61 alla li- nea 12 e, con polarita oppasta, nel punto 61, pud.

[0092] circolare attraverso il circuito 65, 63, 67, verso la linea 13.

[0093] Come indicato con linee a tratti nella : figura 1, i diodi Zener 62, 63 possono venire so- stituiti dai varistori 68, 69.

[0094] La Figura 7 illustra una..realizzazione alternati va del..circuito di limitazione della corrente.rap- presentato nellaFigura l....In.accordo..con.

[0095] guesta mo difica, i resistori 64.

[0096] 65.sono sostituiti.da un singolo resistore..70.

[0097] ..Inoltre, idiodi Zener 62, 63 sono collegati in serie, con-polarita opposte,men- tre i diodi 66, 67 sona dispostisecondo quanto de- scritto con riferimento alla Figura l .Inoltre, .co- me.

[0098] indicato con lineetratteggiate, i .diodi.Zener 62, 63 possono essere sostituiti da un.singolo vari store 71.

[0099] Come indicato..dalla linea tratteggiata 72 .

[0100] nelle Figure 1, 7_e 10, i.circuiti_di limitazione.

[0101] della tensione possono venire alternativamente col legati ad una presa dell'avvolgimento.

[0102] primario 18 del trasformatore 17.

[0103] Impiegando uno qualsiasi dei circuiti di prote- Studio Consulenza Brevettual Via Senato,24 20121.MILAN0 zione iliustratirnella Figura 1 e nella Figura 7, vengono ottenute le forme d'onda delle tensioni e delle correnti indicate nella Figura 5, con un carico di basso valore, vale a dire viene ottenuta una bas sa.

[0104] corrente di uscita e/o una tensione di uscita ele vata sui terminali di uscita 24, .25 del convertitore di frequenza, Come indicato nella Figura 5, la ten- sione U61,.

[0105] presente nel punto 61 non.varia secondo un andamento a valanga, ma risulta sostanzialmente limitata ad un valore singolo superiore alla tensio ne presente sulla linea 12,o sulla linea 13 di un valore che corrisponde alla tensione di blocco U dei diodi Zener 62, .63 salvo un picco di tensione relativamente basso, di breve durata, derivato dalla caduta di tensione ai capi dell'associato resistore protettivo 64, 65 o 70..

[0106] Si pu quindi notare che gli impulsi di corrente e di tensione non variano, nel tempo, nel modo a valanga indicato nella figu- ra.4.: La Figura 8 rappresenta un'ulteriore modifica del circuito protettivo conforme all'invenzione.

[0107] Nella realizzazione riportata nella Figura 8, il circuito di protezione e collegato soltanto ai capi dell'av- volgimento primario 18 del trasformatore 17.

[0108] In un modo corrispondente a quello indicato con le linee Studio Consulenza Breveltua Via Senato.24.

[0109] 20121MILAN0 tratteggiate 72 nella Figura 1 e nella Figura 7, il circuito di protezione della Figura 8 pud essere al ternativamente collegato ai..capi.di una parte sol- tanto dell'avvolgimento primario.l8.

[0110] Il circuito della Figura 8 include un.resistore di limitazione della corrente 73 e due diodi Zener 62, 63 collega- ti in serie e in opposizione.

[0111] Come indicato con li- : nee tratteggiate, i diodi Zener possono venire so- stituiti da un varistore 71.

[0112] La tensione di blocco dei diodi Zener, .o del varistore pudvenire sele- zionata in funzione della tensione piu.elevata per- messa ai capi dell'avvolgimento.primario 18.del trasformatore l7..Per.mezzo.di.questa..disposizione .vengono evitate le..variazioni.a.valanga.della ten- sione.

[0113] e della corrente, con correnti d'uscita di bassa intensita.e/o con tensioni di uscita di.valo- re .elevato sui .terminali..di.uscita 24, .25..del.con vertitore di frequenza, poicha,ogni volta che ven- gano innescati i tiristori 15, 16, i condensatori 19, 20 vengono rapidamente scaricati sino alla ten sione di blocco dei.diodi.Zener.62, 63.o_del vari- store..71 immediatamente.dopo.che.la tensione.

[0114] ai.capi dell'avvolgimento.

[0115] primario supera detta_tensione di blocco.

[0116] In questo modo, vengono ottenute una.tensione ed una corrente caratterizzate dalle forme d'onda Studio Consulenza'Brevettuale 18 Via Senato,24 20121M1LANO indicate nella Figura 6, nella quale la tensione U, e uguale alla tensione di blocco dei diodi Zener 62, 63 o del varistore 71.

[0117] Nella modifica conforme alla Figura 9, il circui to di protezione e collegato ai terminali estremi di.

[0118] un avvolgimento secondario addizionale 74 del trasformatore 17, il numero di spire dell'avvolgi- mento addizionale essendo uguale a, o alquanto mi nore di una .entita corrispondente.all'0-30% rispetto al numero di spire presenti nell'avvolgimento pri-.

[0119] mario 18 del trasformatore i7.

[0120] Le estremita dell'av.

[0121] volgimento 74 sono collegate, per mezzo di un ponte di diodi di raddrizzamento 75-78,..e di un resistore di limitazione della corrente 79, ad una rispettiva linea di ingresso 12, 13.

[0122] Con l'ausilio di questa disposizione, vengono evitate le variazioni a valan ga della tensione e della corrente,.con basse .corren ti di uscita e/o con tensioni di uscita elevate sui terminali di uscita 24, 25 del convertitore di fre- quenza, poiche ogni volta che i tiristori 15, 16 ven gono innescati, l'avvolgimento 74, in presenza di una tensione eccessiva nel punto 61, limita le tensioni del trasformatore per mezzo di una retroazione sostan zialmente esente da perdite, della corrente nelle linee 12,13.

[0123] In questo modo vengono ottenute le for Studio Consulenza Breveltua Via Senato.24.

[0124] 20121 MLAN O me d'onda della tensione e.della corrente indicate nella Figura 6, nella quale Uy uguale alla dif- ferenza di tensione fra.le linee 12, 13 moltiplicata per il rapporto fra il numero di spire dell'avvolgi mento primario 17 e il numero di spire dell'avvol gimento secondario addizionale .74.

[0125] Il picco di ten sione, relativamente basso, di breve durata, superio- re a U' deriva dalla perdita di tensione ai capi del resistore di protezione..79.

[0126] I mezzi di limitazione.

[0127] della tensiane conformi alla Figura 1O..comprendono...due...circuiti, ognuno includente un diodo.66, .o...67..e..un..tiristore.8Q, .od 81, I circuiti comprendono.

[0128] pure_un resistore comune di limitazione.

[0129] della corrente.82...Ogni tiristore 80, od 81 associato.ad un circuito di innesco comprendente un resistore.

[0130] di limitazione.

[0131] della cor rente 83 od 84.

[0132] e.undiodo.Zener 85.

[0133] od 86.I dio di Zener 85, 86 possono.essere sostituiti...da vari- stori.

[0134] La tensione di blocco U" dei diodi Zener 85, 86 viene scelta in.modo tale da essere alquan to minore della tensione piu_elevata secondo la qua le la tensione U61 nel.punto 6l, supera la tensione di alimentazione sulle linee 12, 13.

[0135] Pertanto,-quan do la tensione nel punto 61 supera la tensione_sul- la linea 12 o diminuisce.sino ad un valore.

[0136] prossimo Studio Consulenza Breveltual 20 ViaSenato.24 20121MILANO alla.tensione sulla linea 13 di.una entita.corri- spondente..allatensione..di blocco dei diodi Zener 85, 86, il tiristore.

[0137] 80.o.il tiristore 81 viene innescato e, di conseguenza, la .corrente pu circo- lare dal punto 6l, attraverso il circuito 82, 80, 56, sino alla linea 12 e,con polarita.opposta nel punto 61 pu circolare.

[0138] attraverso il circuito 82, 81, 67, sino.alla linea 13.

[0139] Utilizzando i circuiti di protezione illustrati nella Figura 10, vengono..ottenute le forme .d'onda delle.

[0140] tensioni e delle..correnti rappresentate nel la Figura i!, .con.un.carico di...bassa..yalore, yale a dire..con una corrente d'uscita..di basso.livello e/o..con una tensione.d'uscita..di valore.elevato sui terminali d'uscita 24.

[0141] 25del..convertitore.di frequenza.

[0142] Come indicato..nella Figura ll..la ten- sione U61 presente nel punto_.61.non.varia a_valan ga, ma e sostanzialmente limitata ad un valore che supera la tensione sulla linea l2 o sulla linea 13 di una quantita corrispondente alla tensione di bloc co U" dei diodi Zener 85,86, ad eccezione di un picco di tensione relativamente basso, di breve.du rata, derivato dalla caduta di tensione ai capi dell'associato resistore di protezione 82.

[0143] E' sot- tinteso che gli impulsi di.

[0144] corrente e di.tensione Sludio Consulenza Brevelfu Via Senato, 24 20121 MILANO non variano, nel tempo, nel modo a yalanga indicato nella Figura 4.

[0145] .

Claims (1)

1. 1.

Convertitore di frequenza del tipo a condensa tore serie, presentante un piccolo smorzamento in- terno e comprendente elementi di commutazione sot- to forma di tiristori, detto convertitore compren- dendo pure un trasformatore presentante un avvolgi- mento primario e almeno un avvolgimento secondario, detto avvolgimento primario essendo..collegato in se.

rie ad almeno un condensatore di.carico, .e mezzi .di limitazione della tensione operanti in modo da limi tare la tensione ai capi del trasformatore_e di det to condensatore di carico,sino ad un valore di tensione predeterminato.

2.

Convertitore di frequenza secondo la riyendi- cazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi di limitazione della tensione comprendono circuiti col.

legati fra il punto comune del .circuito del conden- satore e l'avvolgimento primario del trasformatore, o fra un punto sull'avvolgimento primario del trasformatore ed una rispettiva linea di ingresso della tensione di alimentazione, e mezzi per rendere detti circuiti conduttivi con una tensione uguale alla differenza fra detto valore predeterminato di Studio Consulenza BeYeliu.

22 Via Senato,24 20121MLAN0 tensione e la tensione di alimentazione (Figure 1, 7e10.

Convertitore di frequenza secondo la riven dicazione 2, caratterizzato dal.fatto che detti mezzi per rendere conduttivi detti circuiti compren .

dono almeno un diodo Zener o.un varistore, in detti circuiti.

4.

.Convertitore di frequenza secondo la rivendi cazione 2, caratterizzato dal fatto che ognuno di .detti circuiti comprende un tiristore e mezzi per l'innesco.

del tiristore ad un valore di tensione pre determinato.

5.

Convertitore.di frequenza secondo.

la riven- dicazione.

4, caratterizzato_dal fatta.che detti m.ez zi di innesco comprendonaun.diodo Zener, o un va- ristore, collegati fra una linea di ingresso della tensione di alimentazione e.llelettrodo-di porta del tiristore.

6 Convertitore di.

frequenza secondo la riven.

dicazione 1, caratterizzato dal.fatto che.i mezzi di limitazione della tensione comprendono un.

circuito collegato fra i terminali, o punti di una.degli avvolgimenti del trasformatore, e mezzi per rendere conduttivo detto circuito.ad un.valore.di tensione predeterminato.

Convertitore di frequenza secondo la ri- vendicazione 6, caratterizzato dal fatto che i mez zi di limitazione della tensionecomprendono un circuito collegato in parallelo ad almeno una par- te dell'avvolgimento primario del trasformatore, e mezzi per rendere conduttivo detto circuito ad un valore di tensione predeterminato.

8.

Convertitore di frequenza secondo la rivendi- cazione 7, caratterizzato dal fatto che detti mezzi per rendere conduttivo il circuito comprendono due diodi Zener collegati in serie,.e in opposizione, oppure un varistore in detto circuito.

9.

i Convertitore di frequenza secondo la riven.

dicazione 6, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di limitazione della tensione comprendono un avvolgimento secondario addizionale presentante un numero di spire uguale a, o inferiore al numero di spire dell'avvolgimento primario, e dal fatto che i terminali estremi dell'avvolgimento secondario addizionale sono collegati,.per mezzo di un ponte di diodi raddrizzatori, ad una rispettiva linea di ingresso della tensione di alimentazione.

Milano, .

10MA6.1977 s0uoselicooao Studio 'Consulenza Brevettualé Via Senato.24 20121 MILANO .