Преобразователь частоты

 

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано при построении частотно-управляемых электроприводов. Целью изобретения является упрощение при сохранении функциональных возможностей. Устройство содержит тиристорные выпрямительный 2 - 7 и инверторный 8 - 13 мосты. Коммутация тиристоров инвертора 8 - 13 и протекание реактивного тока нагрузки 14 осуществляется с помощью вспомогательных тиристорного 15 - 20 и диодного 21 - 26 мостов, а также конденсаторов 27, 28. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН 511 4 Н 02 М 5/27

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4345670/24-07 (22) 18.12,87 (46) 07.12.89. Вюл. N 45 (71) Ленинградский горный институт им. Р.В.Плеханова (72) А.В.Иипулин (53) 621.314.27 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1222550, кл, H 02 М 5/?7, 1984.

ABTop(:êî«свидетельство СССР 128885,3, . И О2 М 5!27, 1985. (54) ПРВОВРАВОВАтГЛЬ ЧАСТОТЫ (57) Изобрет«ние относитc:ÿ к силоÄÄSUÄÄ 1527692 А1 вой преобразовательной технике и может быть использовано при построении частотно-управляемых электропрпводов. 11елью изобретения является упрощение при сохранении функдиональных возможностей. Устройство содержит тиристорные выпрямительный 2 — 7 и инверторный 8 — 13 мосты.

Коммутация тиристоров инвертора 8

13 и. протекание реактивного тока нагрузки 14 осуществляется с помощью вспомогательных тиристорного 15 — 20 и диодного 21 — 26 мостов, а также конденсаторов 27, 28, 5 ил.

1 )2/692

: с

> ) i ° р с -"-""!

1зобре Гение относится < ГT!JT0k>c>Ti преобразовательной тех}(ике il нож<..т быть исг(ользовано }> частотно-управГlя (>Ë >М .:i . .. i. TPOtlPHBO>f,<= „

Цель изобретения — упроще(п(е при сс хране((пи функциональных во зм<>ж-ностей.

На фиг,! представлена силовая схема преобразователя; на фиг. 2

С:;= Геиа улранЛЕНИя TTTpHCтлраМИ lfpH" образоватепя частоты„* иа фиг.3 форма ktB(".psi)Nвых

>немев > оь J:T)< oáðoýoc ател», Г>а:. Tpп» .>; Ге.}ь 1>>-((((>л> < li>, <})13 фор<п(c III: l!1<) fs ic Bb()<(>,,с()<,) < п1)(г(<3 .ППТЕЛЯ ИМПУЛB< OВ, Преоб>рп Ic)I)B T<.ëb <>к-пп }ает < (.бя

" >)яНСфо ()! Iа Ор }i тО <>1!ЧНГ >< > >!"!О (I< c!

1<0 Topol o ь к:10чена it 313 з Г<у >3! (I(ps( митель 2 - 7, Г(<)>1(<з(ю>л< пный >< .

"ра((с< )О()(" " она 1 ., 1<п>>гpTop < 3 „.

<(ОДКЛЮ (ЕHJI(TI . 1ЬГХСДУ ЯЫПР<: ..: ЕЛЯ

2 — 7, 11а; ру 31<1 14, 1>к)паче}па .. B зд, >;;0)(Iк >д(п>;., 13>11«дп., с: О i (-, >, : i (i if> t;Ëi Jil < „Ы -t OI,- сiot«„; <

:ег ь>(: l )> гор(<(-". 15 - 2(. : (H<>,Ji,TI ltl . ) — ) f !ОС, Ь(< OB!if*;; }ТНЬ(<. », «„(° > ()о :ой l . .. (: I JH,t! ()Iii <Во((.i>,: !., Г )I>iil(i) i > (. Ic C > rI !.C: ((1 j("H с1.> !! I>, 27

) <>

, Я COBJJI > ll! >! (Р. П» >>О, "Oli>i i! I <1> <<

В>-П<).». .ll,.(! Ili!11!..", .> ><. Г(1JI Г JJI, „,, >J, i! f

<)!11,>i Ji)Ti I I"; » T С

i>>0 DI ñl . (T ° . (- ° Тс- с » >. .Ji.

THPHC Г»,: .t !>;: П(=ОГ> Р -! 01 :I Tk (> i < 1

)- к. (ю(1 а > (<> >т >!3! » у! >)-. Вл >. .l,", (: >1)—

>,1, !>! . <<Л с!» !<,}, ГОДЕ,))}<а!((>П>. If; C 11.

>!С BO < "3>ЯХ I„ 1 l(..H1 <) В,) - .(. : (1(i:oдкяю ; ><,!.< .. B}c< (3>:. вь}в< >:.. >(,-.."

< бразо 3ды 36 " - 1, ныхо;<ам. — к (ерным Вхо,.": л .: е< i ll

> IIc

Л

< >}ра >С(Ения .. (Ь Х с<< ДКЛЮ >< ° J li i((i i i! УЬ >() ;;

< > Г ТО!1<;tiэ, О >.> ItPB » Еilti Я, (;31 !. < >;(Ь

К i:00 TB (т . Г}! >>К)(!((И>Л 1 1(< ИС 1 pc> i t>i!! I i:. м(lòoëB ." — 7, Бл эк у<(ран.г;е:,, Гп() ."ЛA I 3 т(П с>с(l ll! (1(11ПГ ". OP 1 lbli Т >ТГ 1

V ii. 1 ) 1 1 1}} C i, > 1ktt>, I i. I) I ()—

p" (i- II1 сог(е>))> <(т рва .)Ji -(п 1 " 1йГЛ

4 8 1(4»} . 13х, i;l,,lt J; t <О>(!...>11>)чс >(3(}((!

1< тi I В 1 1<>(1нм Выло>> с>М >> Й „с(}3>J)« >! J .. >>i< и 1 (!рнс.".л }!с<< > ам э.!ем ",iт<)В 11

l> Т<1 >1,(Ь! ° )(,1; I,! }<0 T C> )!i 1< >0 1. со<>тветствующие выхсды распределителя 62 имг(ульсов.

11)(ок у(<равления Вспомогательным тпрпсторным мостом Включает в себя элементь(2И, 51, 53, 55, 57,.59, 61 и шестиканальный распределитель импул} сов с выходами б, г, е, з, к, м. узел управления тиристорами инвертора в«лючает н себя элементы 2И 50, 52, 54, 56,,58, 60 и шестиканальный распределитель импуль ов с выходами аs Вt Дt )T

Обсьедииенный распределитель 62 импульсов (фиг,4) включает В себя одновибратор 63, на вход которого подаются тактовы и(лпульсы со скваж» t>

11>с тью меандр, сдв(лга><>щии счетчик

6 > (-.а;(овосстанонлениеьт, подключенный в)<одом к инверсно}лу выходу одноВиб>!)<(тора 63, а вь;ходами — к соответс v}3yJ<>:<}1<и входам элементов 2ИЛИ 65, ш(сть эл(ментов 2И 66 „подключенные

ПеpНЫМИ ВХОдаМИ К CoотНЕтСтВуЮщИМ

13ыходам сдвигающего сч -тчика 64 вто(>1.>МИ ВХОДс}МИ К ИIП3 (PC HOM>)t ВЬГХОДУ .->дно иоратора 63, шесть элементов

7!1(1И 6/, подкг}юч<.itHbt<= первыми входа,1> к .".ос тне тс (13ующим BbicoäRM элемен211ХП! 6 ) > вторыми входами — к, oI; » .- i(t>ót0ùHkI выходам элементов 2И

66, >!ь<ходы эл ментов 2()пи 67 присое„пн< пы .; 1>T рым входам элементов 2И

51, 53, 55, 57, 59> 6! для управле1!Ия (пр}лстора>ли вспомо> ательного моста 15 — 20, tit(. ть элементов 2ИЛИ

68, 1(оцкп(>ченнb(е верными входами к сос тветствую>щим выходам элементов

2IIf_#_ 5, вторыми Входами — к соотB(.-T >Вующим выхода(< срвигающего ..ie>гчпка 64, выходь! элементов 2ИЛИ, 68»ð (co<=pkIt(<=ttbt к вторым входам але (!В 2И 50, 52, 54, 56, 58, 60 пля, пра(злеHH>> тирис торами инвертора.

1!а фиг.3 представя -ны форма напря;„гнил фазы источника пиппния П фор.;», <.игнало}3 на Вьг<оде порогового элем<-. та 30Ä <анала.42 импульснос! Воно>го управления, эл(сментов 3 И>1И

4h и 49, формы сигналов на выходах распределителя импульсов а, и, в, T1 il, ж, управляющих тирис торами

:(1313(=p Topci 8 — 3, форма напряжения на (!пзе А нагрузки (тонкой линией пpil пспользова.(ии;(знестного преоб ><}зс,.>ателя час.тоты, толстой линией

itpii использов<1нии предлагаемого преобразователя), идеал}лзированная форма тока фаэы А нагрузки, формы токов

)52769?

55 тиристоров инвертора 8 и 11, диодов вспомогательного моста 21 и 24, На фиг.5 показаны формы тактовых импульсов на входе одновибратора 63 — S, импульсов на прямом и инверсном выходах одновибратора 63, на выходах сдвигающего счетчика 64, на выходах элементов 2ИЛИ 65, на выходах элементов 2И 66, на выходах элементов 2ИЛИ

68, на выходах элементов 2 ИЛИ 67.

Трансформатор 1 служит для питания преобразователя частоты, выпрямитель 2 — 7 и инвертор 8 — 13 предназначены для формирования напряжения в фазах нагрузки 14. Диодный мост 21 — 26 служит для заряда конденсаторов 27 и 28, тиристорный вспомогательный мост 15 — 20 предназначен для разряда конденсаторов

27 и 28 через фазы нагрузки 14. Система 29 управления необходима для управления тиристорами выпрямителя, инвертора и вспомогательного тиристорного моста. Пороговые элементы

30 — 35 и диоды 36 — 41, входящие в состав блока импульсно-фазового управления выпрямителем, предназначены для получения прямоугольных импульсов, соответствующих по фазе и длительности полупериодам сетевого напряжения, Изменением величины постоянного напряжения на вторых входах каналов 42 — 47 импульсно-фазового управления устанавливают угол управления тиристорами выпрямителя таким, чтобы напряжение выпрямителя спадало до нуля и изменяло полярность для возможности естественной коммутации тиристоров выпрямителя и инвертора, а также для регулирования напряжения на нагрузке. Элементы

3 ИЛИ 48 и 49 и 2И 50 — 61 служат для получения импульсов управления тиристорами инвертора 8 — 13 и вспомогательного тиристорного моста

15 — 20, каждый из которых отпирается по цикличному закону, определяемому распределителем 62 импульсов, и синхронно с одним из тиристоров выпрямителя.

Распределитель 62 импульсов предназначен для получения на шести выходах импульсов длительностью

1 80 эл, град, сдв ину тык один о тносительно другого на 60 эл, град для управления тиристорами инвертора

8 — 13, а также импульсов, аналогичных предыдущим, на уменьшенной дли5

35 тельности для управления тиристорами вспомогательного тиристорного моста

15 — 20. Длительнос ть импульса на выходе одновибратора 63 определяет разность длительностей импульсов управления тиристорами инвертора 8

l3 и вспомогательного тиристорного моста 15 — 20, Сдвигающий счетчик 64 служит для получения с шести выходов импульсов длительностью 60 эл. град, сдвинутых один относительно другого на 60эл, град, несть элементов 2 ИЛИ 65 предназначены для получения импульсов длительностью 120 эл. град с шести выходов, шесть элементов 2И 66 необходимы для получения импульсов, аналогичных импульсам на выходах счетчика 64, но укороченных на величину, определяемую одновибратором

63, несть элементов 2ИЛИ 68 служат для получения импульсов длительностью 180 эл. град для управления тиристорами инвертора 8 — 13, шесть элементов 2 ИЛИ 67 предназначены для получения импульсов, синхронных по фронту с импульсами управления тиристорами инвертора, но уменьшенных по длительности на величину, определяемую одновибратором 63, для управления тиристорами вспомогательного моста )5 — 20. Частота импульсов определяет частоту выходного напряжения преобразователя частоты.

Таким образом, силовая часть предлагаемого преобразователя при выполнении тех же функций характеризуется меньшим числом тиристоров (Ha 6), чем и обеспечивается его упрощение. > о р м у л а и э о б р е т е н и я

Преобразователь частоты, содержащий силовые тиристорные группы, вспомогательные диодный и тиристорный мосты, соединенные между собой разноименными выводами постоянного тока и соответственно выводами переменногп тока, которые подключены к выходным выводам преобразователя, причем между выводами постоянного тока вспомогательных мостов. включена цепочка из последовательно включенных конденсаторов, точка соединения которых предназначена для подключения к нулевой точке цепи нагрузки, а также систему управления, включающую

1527692 в себя блоки управления тиристорными группами и блок управления вспомогательным тиристорным мостом, включающий в себя вспомогательный шестика5 нальный распределитель импульсов, отличающийся тем, что, с целью упрощения при сохранении функциональных возможностей, силовые тиристорные группы выполнены в виде двух встречно-параллельно включенных по цепи постоянного тока выпрямительного и инверторного трехфазных мостов, причем выводы переменного тока тиристорного моста образуют выходные выводы преобразователя, блок управ ления тиристорными группами выполнен в виде системы импульсно-фазового управления выпрямительным мостом и узла управления тиристорами инверторного моста, включающего в себя основной шестиканальный распределитель импульсов, а указанный вспомогательный шестикальный распределитель импульсов выполнен обеспечивающим формирование импульсов длительностью, меньшей заданной длительности импульсов упомянутого основного шестиканального распределителя импульсов.

1527692

4 ф б

Р

e_#_.4!

527692

Заказ 7517/56 Подписное

В1!1!!!111! .:уларственного комите га по изобретениям и открытиям при ГКЦТ !

13035, Г1осква, iK-35, Рауиская наб., 4/5

Тираж 648

Произво:;:тппнпо-издательский комбинат "11атент", г. Ужгород, уп ° Гагарина, 101

Составитель Г. 1ыцык

Редакгор П.Тупица Техред M.Äèäûê Корректор О.Циппе

t

t

t

t

t

t

1 г

/"

1

t

t

t

t