Непосредственный тиристорный преобразователь частоты с искусственной коммутацией

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1203666

Н 02 М 5/27

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3768139/24-07 (22) 16.07.84 (46) 07.01.86. Бюл. № 1 (71) Институт электродинамики АН УССР и Специальное конструкторско-технологическое бюро Института электродинамики

АН УССР (72) П. 3,. Андриенко, А. К. Кулиш, С. И. Полищук, В. Н. Сухарев и Э. М. Чехет (53) 621.314.27 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 483746, кл. Н 02 М 5/28, 1973.

Авторское свидетельство СССР

¹ 458936, кл. Н 02 М 7/52, 1972.

Карташов P. П., Кулиш А. К., Чехет Э. М. Тиристорные преобразователи частоты с искусственной коммутацией. — Киев: Техника, 1979.

Пол и щук С. И., Ч ехет Э. М. Способ управления непосредственными преобразователями частоты с искусственной коммутацией. / Проблемы преобразовательной техники.: тез. докладов, ч. 4, Киев, 1979, с. 108. (54) (57) НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ С ИСКУССТВЕННОЙ КОММУТАЦИЕЙ, выполненный по нулевой или мостовой схемам, содержащий основные тиристорные мосты, входами подключенные к входным его выводам и своими выходами образующие выходные выводы преобразователя, датчики напряжения фазного тока нагрузки, блок искусственной коммутации тиристоров, включающий в себя распределительный диодный мост, входами подкл юченный к входным выводам преобразователя, два однофазных тиристорных моста с LC-контурами в диагоналях переменного тока, зашунтированных последовательно соединенными резистором и двумя диодами, причем одни из выводов постоянного тока этих тиристорных мостов подсоединены непосредственно к выходам распределительного диодного моста, а другие — через распределительные тиристоры — к выходным выводам преобразователя, а также блок управления, от.гггчающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования частоты и напряжения, одноименные выводы постоянного тока указанных тиристорных мостов соединены с помощью введенных дополнительных вентилей, причем вентиль, соединяющий отрицательные выводы одноЯ фазных мостов, катодом подсоединен к выводу, непосредственно подключенному к по- g ô ложительному выводу распределительного ди- одного моста, анодом — к одноименному С выводу другого однофазного моста и поло>кительному выводу введенного дополни- ф тельного диодного моста, зашунтированного накопительным конденсатором и подсоединенного входными выводами к входным выводам преобразователя, а вентиль, соеди- ф© няющий положительные выводы однофазных в мостов, анодом подсоединен к выводу, непосредственно подключенному к отрицательному выводу распределительного диод- ©) ного моста, а катодом — к одноименно- ф .) му выводу другого однофазного моста и через введенную цепочку из последовательно соединенных резистора и дросселя— к отрицательному выводу дополнительного диодного моста, 1203666

Изобретение относится к преобразователь ной технике и может быть использовано при построении тиристорных непосредственных преобразователей частоты (НПЧ) с искусственной коммутацией, предназначенных, например, для частотно-управляемых электроприводов или в автономных системах электроснабжения.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования частоты и напряжения устройства, !р

На чертеже показана схема предлагаемого трехфазного преобразователя частоты.

Преобразователь частоты выполнен в виде трех основных тиристорных мостов 1 — 3, выходные выводы каждого из которых

15 через датчики 4 — 6 направления токов

»одключены к нагрузке 7- — 9. Блок искусственной коммутации содержит распределительный .Ièoäíûé мост 10, выходные выводы которого подсоединены к одному из выво ов»остоянного тока соответственного

ii(1>II > о 11 и второго 12 тиристорных мост >в с !.С-контуром в диагонали переменного тока, зашунтированные последоватс,>ьщ> соединенными резисторами 13 и 14 и con ветс..вующими диодами 15, 16 и 17, 25

18, i:.>å;.ðóãèå диагонали постоянного тока тирис горных мостов 11 и 12 через соответс".вую>цу>о пару распределительных тиристопов 19--24 подключены к одному из вь,,одных выводов преобразователя.

Кроме того, одноименные выводы постоянного тока мостов 11 и 12 соединены с помощью дополнительных вентилей (диодов) 25 и 26.

Схема преобразователя содержит также дополнительный трехфазный выпрямительный мост 27, выходы которого зашунтированы накопительным конденсатором 28.

Один из выходов моста 27 подключен к аноду диода 25, а второй выход выпрямительного моста 27 соединен через 4р цепь 29 — 30 с катодом вентиля 26. На входе преобразователя устанавливаются реакторы 31, для защиты преобразователя в аварийных режимах. Блок управления (не показан) в зависимости от алгоритма работы преобразователя имеет самое разнообразное 45 выполнение.

Преобразователь работает следующим образом.

Например, токи нагрузки протекают через тиристоры 32 — 34 мостов 1 — 3 соответственно, а коммутирующие конденсаторы LI.:-цепочек коммутирующих мостов

1 и 2 заряжены в результате предшествовавших процессов, например, с полярностью, указанной на чертеже без скобок.

Для выключения тиристоров 32 — 34 в соответствии с информацией датчиков 4 — 6 направления токов включаются тиристоры

35 — 38, 19, 21 и 24. К тиристорам 32 и 33 прикладывается обратное напряжение

LÑ-контура тиристорного моста 11, к тиристору 34 — тиристорного моста 12, Принудительное запирание силовых тиристоров 32 и 33 производится разрядом конденсатора 39 через коммутирующие тиристоры 35 и 36, распределительные тиристоры 19 и 21, силовые тиристоры 32 и 33, диоды 40 и 4! распределительного моста.

Принудительное запирание тиристора 34 производится разрядом конденсатора 42 через тиристоры 37 и 38, распределительный

24 и силовой 34 тиристоры и диод 43 распределительного моста.

После того, как ток разряда достигнет величины тока нагрузки, коммутирующие конденсаторы перезаряжаются iio цепям независимым от нагрузки (конденсатор 39 через тиристор 35, дроссель, диод 16 и резистор 13; конде«сатор 42 через тиристор 37, дроссель, диод 18, резистор 14).

Падение напряжения на цепочках диод

16 --- резистор 13 и диод 18 — резистор 14 является обратным напряжением для силовых тиристоров, при котором они восстанавливают свои запирающие свойства. Одновременно с этим процессом принудительного выключения силовых тиристоров производится подзаряд коммутирующих конденсаторов 39 и 42 от выпрямительного моста 27. Конденсаторы приобретают полярность, указанную на чертеже в скобках. Амплитуда тока заряда устанавливается путем соответствующего выбора резистора 29 и дросселя 30.

Таким образом, в предлагаемом преобразователе в любой заданной момент времени можно одновременно выключить силовые тиристоры, подключенные ко всем фазам питающей сети, что обеспечивает надежную коммутацию при любом алгоритме работы.

Кроме того, на время подзаряда коммутирующих конденсаторов не влияют входные индуктивности преобразователя и сети, что позволяет увеличить диапазон регулирования выходной частоты и напряжения преобразователя по сравнению с известным.

Увеличение диапазона регулирования час тоты и напряжения позволяет строить на основе предлагаемого преобразователя более эффективные системы электропривода переменного тока.

1203666

Редактор И. Дербак

Заказ 8428/59

Составитель Г. Мыцык

Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Тираж 632 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4