Непосредственный преобразователь частоты с искусственной коммутацией тиристоров

 

реет("ь;э."-тi: и

HA K1х .. - -;: ..,. ;ЦД

ОП И Й

011 523494

Союз Советских

Социалисте- .вских

ИЗОБРЕТЕНИЯ республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.01,74 (21) 1988527/07 (51) М. Кл. Н 02М 5/27 с присоединением заявки Ме

Государственнтий комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений

M открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.76. Бюллетень М 28

Дата опубликования описания 09.08.76 (53) УДК 621.314.27 (088.8) (т2) Автор изобретения

В. И. Попов

Новосибирский электротехнический институт (71) Заявитель (54) НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ЧАСТОТЫ

С ИСКУССТВЕННОЙ КОММУТАЦИЕЙ ТИРИСТОРОВ

Изобретение относится к области преобразовательной техники, а именно к непосредственным преобразователям частоты с искусственной коммутацией тиристоров, алгоритм управления которых состоит в циклическом подключении через равные интервалы времени фаз сети к фазам нагрузки.

Известен преобразователь частоты этого класса, выполненный в виде силовых тиристорных мостов, входами подключенных к питающей сети (или ко вторичной обмотке трансформатора) и содержащий диодный мост, нагруженный на короткозамыкающий тиристор и входом подключенный к выходным зажимам преобразователя, а также коммутирующие 1 С-контуры (1).

Такой преобразователь может быть подключен к питающей сети непосредственно или через согласующий трансформатор.

Недостатком известного преобразователя является его сравнительная сложность.

Предложенный преобразователь отличается от известного тем, что в случае использования указанного согласующего трансформатора в нем установлен второй диодный мост также нагруженный на короткозамыкающий тиристор, причем вход его подключен к другим концам вторичной обмотки трансформатора, а между анодами и катодами двух упомянутых короткозамыкающих тиристоров включены коммутирующие 1 С-контуры.

Это позволяет упростить преобразователь.

На фиг. 1 представлена электрическая схема преобразователя; на фиг. 2 — временные диаграммы 1 С-контура и напряжения на коммутирующем конденсаторе; на фиг. 3— диаграммы процессов в преобразователе.

Преобразователь частоты (фиг. 1) питается от трехфазной сети переменного тока (А, В, С, — фазы питающего напряжения). Он со10 держит согласующий трехфазный трансформатор, силовые мосты на тиристорах 1 — 18, включенные между нагрузкой и концами вторичных обмоток питающего трансформатора, а начала этих вторичных обмоток подсоедине15 Hbi K 3311lунтированномуi KOMMVTHpxilotllHihI THристором 19 мосту на диодах 20 — 25. Другой мост на диодах 26 — 31 с коммутирующим тиристором 32 подключен к выходным зажимам преобразователя (к нагрузке). Катоды и ано20 ды коммутиру.ющих тиристоров соединены между собой 1 С-контурами 33 — 36.

Работает преобразователь частоты следующим образом

Подключение фаз нагрузки к фазам пита25 ющей сети осуществляют с помощью тиристоров 1 — 18, коммутирующего тиристора 19 и диодов 20 — 25. Отключение же нагрузки от фаз сети происходит выключением тиристора

19. Замыкание фаз нагрузки накоротко про3Î изводят тиристором 32 и диодами 26 — 31. Выключение тиристора 19 происходит в момент

523494

40 включения тиристора 32 с помощью 1 С-контуров, включающих в себя коммутирующие емкости 34 и 36 и дроссели 33 и 35. Отключение же тиристора 32 осуществляется тиристором 19 с помощью тех же контуров.

Рассмотрим процесс выключения тиристора

19, т. е. снятие напряжения с фаз нагрузки.

С этой целью включают тиристор 32 (момент времени 1ь фиг. 2).

При этом коммутирующие емкости 34 и 36 (заряженные с полярностью, указанной на фиг. 1) начнут перезаряжаться (кривая U„;) по контуру: тиристор 32, емкость 36, дроссель

35, тиристор 19, дроссель 33, емкость 34. До момента t> (фиг. 2) ток разряда 4 направлен навстречу току тиристора 19. Начиная с tz тиристор 19 выключается, и ток 1„замыкается через диоды 20 — 25. С момента 1 и до.t> (когда 4 снова станет равен сумме токов 1„и Io) к тиристору 19 приложено обратное напряжение, равное падению напряжения на двух последовательно включенных диодах. К моменту

4 тиристор 19 должен полностью восстановить свои управляющие свойства. К моменту t4 (фиг. 2) ток, запасенный в индуктивностях рассеяния силового трансформатора, спадет до нуля и дополнительно подзарядит коммутирующие емкости, что в некоторой степени компенсирует потери в контуре коммутации. К моменту 1 (фиг. 2) восстанавливают свои управляющие свойства работавшие тиристоры силовых мостов, нагрузка отключается от питающей сети и остается замкнутой накоротко через тиристоры 32 и диоды 26 — 31.

Это состояние длится до момента, когда вновь включают тиристор 19. Процессы протекают аналогично выше рассмотренным, но при этом выключается тиристор 32.

Определение порядка включения тиристоров 1 — 18 для осуществления циклического алгоритма управления происходит согласно эпюрам на фиг. 3. В момент t импульсы управления подают на тиристоры 1, 2 (для подсоединения фазы а нагрузки к питающей фазе

А), тиристоры 11, 12 (для подсоединения фазы в к фазе С), тиристоры 15, 16 (для подсоединения фазы с к фазе В сети) .

В момент 4 (фиг. 3 происходит отключение нагрузки от сети и закорачивание ее накоротко. В момент времени t> включают тиристоры

3, 4; 7, 8; 17, 18. После отключения нагрузки от сети в момент t4 затем вновь в момент t включают тиристоры 5, 6; 9, 10; 13, 14. Таким образом, к фазе а нагрузки циклически через равные интервалы времени (включающие в себя регулировочные паузы) подключают фазы сети в .последовательности А —  — С и т. д. к фазе в в последовательности С вЂ” А — В и к фазе е — в последовательности  — С вЂ” А.

Преобразователь позволяет осуществить независимое регулирование выходного напряжения и частоты и может быть использован в частотно-управляемом электроприводе.

Формула изобретения

Непосредственный преобразователь частоты с искусственной коммутацией тиристоров, содержащий силовой трехфазный трансформатор, силовые тиристорные мосты, включенные между одноименными концами вторичной обмотки указанного трансформатора и цепью нагрузки, диодный мост, нагруженный на короткозамыкающий тиристор и подключенный по переменному току к выходным зажимам преобразователя, а также коммутирующие

LC-контуры, отличающийся тем, что, с целью упрощения, он снабжен дополнительным мостом, также нагруженным на короткозамыкающий тиристор, и подключенным по переменному току к другим концам вторичной обмотки трансформатора, а коммутирующие

LC-контуры включены между анодами и катодами двух упомянутых короткозамыкающих тиристоров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: (1) Авт. св. СССР No 269287, Н 02m 5/28.

523494

11УЮд г 1,1 Ф У 3 17 4 в с

Л - 12., К г . г1 т

1о 18 19 1b 18 15 17 1У 15 17

Составитель Г. Мыцык

Техред T. Курилко

Корректор Л. Денискипа

Редактор В. Левятов

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1696/10 Изд. № 1528 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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