Регулируемый преобразователь частоты

 

Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения является повышение технико-экономических показателей. В регулируемом преобразователе частоты частота тока на выходе пропорциональна выходному напряжению выпрямителя 2. Регулирование и стабилизацию частоты осуществляют с помощью блока 7 задания угла управления. Требуемое соотношение между действующим значением выходного напряжения преобразователя и частотой устанавливается путем регулирования тока возбуждения синхронной машины 4 с помощью регулируемого возбудителя 6. Использование вентильного двигателя в качестве регулируемого преобразователя частоты позволяет улучшить форму кривой напряжения на выходе преобразователя частоты, уменьшить его стоимость и повысить КПД. 1 ил. оо со ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1319195

А1 (51)4 Н 02 M 5/451

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с °, Е

0=eonst у =canst (= МИГ = yuf

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

H АSTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3876814/24-07 (22) 01.02.85 (46) 23.06.87.Бюл, У 23 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электромашиностроения (72) E.À,Крутяков, А.В,Иванов, В.Н,Рябов и В.A.Ãoðþíoâ (53) 62-83:621.3.13.392 (088.8) 1 (54) РЕГУЛИРУЕЯ1Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение технико-экономических показателей. В регулируемом преобразователе частоты частота тока на выходе пропорциональна выходному нап— ряжению выпрямителя 2. Регулирование и стабилизацию частоты осущест— вляют с помощью блока 7 задания угла управления. Требуемое соотношение между действующим значением выходного напряжения преобразователя и частотой устанавливается путем регулирования тока возбуждения синхронной машины 4 с помощью регулируемого возбудителя 6. Использование вентильного двигателя в качестве регулируемо— го преобразователя частоты позволяет улучшить дюрму кривой напряжения на выходе преобразователя частоты, уменьшить его стоимость и повысить

КПД.

1 131

Изобретение .относится к электротехнике, в частности к регулируемым электромашинам — преобразователям частоты с тиристорным регулированием.

Целью изобретения является повышение технико-экономических показателей регулируемых преобразователей частоты большой мощности с улучшенной формой выходного напряжения.

На чертеже представлена схема регулируемого преобразователя частоты, Регулируемый преобразователь частоты содержит выпрямитель 1, выходы которого соединены с основными входами инвертора 2 тока через реакторы

3, к силовым выходам инвертора 2 тока, являющимися силовыми выходами регулируемого преобразователя частоты, подключена якорная обмотка синхронной машины 4, на валу которой установлен датчик 5 положения ротора, а обмотка возбуждения подключена к регулируемому возбудителю 6, причем выпрямитель 1 по управляющим входам связан с блоком 7 задания угла управления, а управляющие входы инвертора 2 тока связаны с выходами датчика 5 положения ротора °

Основные особенности регулируемого преобразователя частоты поясняются уравнениями баланса активных и реактивных мощностей на выходе такого преобразователя, Без учета потерь в синхронной машине 4 активная мощность инвертора 2 тока равна активной мощности потребителя, поэтому

Х„сов (р — /2) = I i совЧнг (1) г

С учетом (! ) ток синхронной маши9 l 95 ны

I„= I« t sing „+ tg (p — g /2) сояч „,). (3)

Из (1) и (3) следует, что токи преобразователя (I „, I,) однозначно зависят от параметров потребителя электрической энергии (I „, V„, ) °

Для синхронной машины 4 характер но, что напряжение U на обмотке якоря зависит от частоты f и тока возбуждения I>. Эту зависимость для случая линейной характеристики намагничивания можно представить в виде

П = С Е (Т вЂ” К„Хк), (4) где С и К, — коэффициенты пропорционально сти, з ави сящие от параметров синхронной машины °

Из (4) U

Се (le К, I„) (5) 25

Напряжение на входе инвертора 2 тока (выходное напряжение выпрямителя) зависит от величины выходного напряжения U угла опережения р и тока инвертора 2, Эта зависимость может быть представлена в виде

U = ?,34 Ucos + К-„f I, (6) где К вЂ” коэффициент, зависящий от величины индуктивности контура коммутации инвертора, Исходя из уравнения (61, с учетом (51 где I

Тк = 1и sin(p — g /2) + Тнг зтп нг (2) действующее значение основной волны тока инвертора; — угол опережения включения; у — угол коммутации инвертора; действующее значение ocIll новной волны тока потребителя электрической энергии; — угол отставания основной волны тока потребителя от основной волны напряжения, Реактивная мощность синхронной машины 4 равна сумме реактивных мощностей инвертора 2 тока и потребителя, поэтому ток сихронной машины

2, 34 С (I < — K, I,, ) совр+К, I„

Таким образом, частота токов на выходе регулируемого преобразователя частоты пропорциональна выходно— му напряжению выпрямителя 1, поэто45 му регулирование или стабилизацию частоты осуществляют с помощ ю блока 7. Требуемое соотношение между действующим значением выходного напряжения преобразователя и частотой

50 U (отношение — -- ) устанавливается nyf тем соответствующего регулирования тока возбуждЕния синхронной машины с помощью регулируемого возбудителя 6.

Регулируемый преобразователь час— тоты отличается улучшенной формой кривой выходного напряжения за счет того, что часть токов высших гармоСоставитель М, Сон

Техред Ц. лущенко

Корректор Л,Пилипенко

Редактор И.Шулла

Заказ 2525/52 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 ник, содержащихся в токе инвертора 2, замыкается через синхронную машину

4. Кроме того, выходное напряжение регупируемого преобразователя частоты не содержит импульсных перенапря- 5 жений, обусловленных конденсаторной коммутацией, поэтому обмотки потребителя электрической энергии могут иметь нормальную изоляцию, Применение известного вентильного двигателя в качестве регулируемого преобразователя частоты целесообразно в силу однозначной связи токов в цепях его элементов с параметрами потребителя электрической энергии, возможности использования блоков управления для воздействия на частоту выходных токов, а также благодаря устойчивости работы в режимах стабилизации и регулирования частоты.

95 4

Применение изб естного вентильного двигателя в качестве регулируемого преобразователя частоты позволяет улучшить форму кривой напряжения на выходе для потребителя электрической энергии. Регулируемый преобразователь частоты отличается также меньшей стоимостью и более высоким КПД по сравнению со статическим тиристорным преобразователем той же мощности.

Формула изобретения

Применение вентильного электродвигателя, выполненного на базе синхронной машины с электромагнитным возбуждением и тиристорным преобразователем частоты со звеном постоянного тока в качестве регулируемого преобразователя частоты.