Преобразователь частоты

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИПЛЬСТВУ

Союз Соаетскнк

Социалистических

Республик

< 1,657547 (6I) Дополнительное к авт. саид-ву (53} М. Кл. (22) ЗаЯвлено04.02,74(21) 1993289/24 07

Н 02 М 5/27 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Гесударетеаккьй кенатет

СССР аа далась кзааратеккк к аткрнткй

Опубликовано 15. 04. 7 9Бюллетень Ж 14

Дата опубликования описания 18.04.79 (53) УДЫ 621.314.. 27 (088. 8) (72) Автор . изобретения

B. И. Попов

Новосибирский электротехнический институт (7ll) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к области преобразовательной техники, а именно к классу непосредственных преобразователей частоты с искусственной коммутацией тиристоров.

Известен преобразователь, который со- > держит силовой многофазный трансформатор с комплектами вторичных много фазных обмоток, подключенных ко входам многофазных вентильных мостов, выходы которых зашунтированы цепочками из последовательно включенных основных дросселя индуктивности и тиристора, коммутируюший конденсатор, своими обкладками подключенный через распределительные тиристоры к анодам и катодам основных тиристоров и зашунтированный перезарядной цепочкой из последователько вклю»ченных перезарядных тиристора и дросселя индуктивности, а также дополнительный многофазный вентильный мост, вхо»

20 дом подключенный к выходным выводам преобразователя, а на выходе содержа,ший дополнительный тирисчор (1j.

Недостатком этого преобразователя является несколько пониженное значение его KllLt при повышенных частотах переключения основных тнристоров за счет наличия перезарядного цикла в конденсато» ре, не используемого для запирания основных тиристоров.

Белью изобретения является повышение КПД. С этой целью преобразователь снабжен вспЪмогательным тиристором, подключенным в проводяшем направлении к одному иэ выходных выводов дополнительного многофазного вентильного моста, образованная этими мостом и тиристором цепь установлена в рассечку упомянутой перезарядной цепочки так, что перезарядный дроссель включен на выходе дополнительного многофаэного вентильного моста, а разноименные электроды переэарядного и вспомогательного тиристоров подключены к противоположным обкладкам коммутируюшего конденса-. тора.

657547

Это позволяет повысить КПД преобразователя при повышенных частотах переключения основных тиристоров.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого преобразователя. Преобразователь частоты содержит вентильные мосты 1-3 и дополнительный мост 4. Выходы мостов

1-3 зашунтированы цепочками из последовательно включенных основных дросселей индуктивности 5-7 и тиристоров

16

8-10. Коммутирующий конденсатор 11 зашунтирован последовательно включенными перезврядными тиристором 12, дросселем индуктивности 13, выходом моста

4 и вспомогательным тиристором 14. Кроме того, выход моста 4 нагружен на цепочку иэ дросселя 13 и дополнительного тиристора 15. Обкладки коммутируюшего конденсатора 11 подключены к анодам и катодам основных тиристоров 8ф10 через распределительные тиристоры 16-, 21.

К выходным выводам преобразователя подключают нагрузку 22.

Преобразователь частоты работает следуюшим образом.

Подачу напряжения на нагрузку в соответствуюший момент временй осушествляют путем замыкания нулевой точки од ного из комплектов вторичных обмоток трансформатора Тр-р (фиг. 1) посредством отпирания основных тиристоров

8-10. Отключение фаэ нагрузки от фаэ питающего напряжения осушесгвляют выключением основных тиристоров путем подсоединения коммутируюшего конденсатора

11 параллельно выключаемому тиристору с помошью распределительных тиристоров

16, 17, 18, 19, 20 и 21. Для регулиро-. вания ° âåëè÷èíû выходного напряжения (согласно диаграмме фиг, 3) между мо40 ментами подключения фаэ нагрузки к фазам питающей сети закорачивают нагрузку накоротко с помошыо моста 4 и тиристора 15. Выключение тиристора 15 осушествляют аналогично с помощью тирисгоров 12, 14, подключением к нему предварительно заряженного конденсатора 11.

56

Формула изобретения

Рассмотрим более подробно процесс коммутации тиристора 8. на примере отключения фаз питаюшей сети от нагрузки 22. Для выключения тиристора 8 в момент времени 4 < (фиг. 2) включают распределительные тиристоры 16, 17 (фиг. 1), и конденсатор 11, предварительно заряженный с полярностью укаэанной в скобках (фиг. 1), начнет перезаряжаться по контуру, тиристор 17 - вентили моста 1 - дроссель 5 - тиристор 16конденсатор 11, Напряжение ив кондеисагоре Lit-tt (фиг. 2) является обратным для выключаемого тиристова 8 и до момента времени t2 он должен восстановить свои управляюшие свойства. С момента

t напряжение на конденсаторе сменит полярность, а к моменту t g переэаряд закончится. Напряжение нв конденсаторе приобретает полярность, указанную беэ скобок (фиг. 1), и необходи.чую для коммутации тиристора 15. После отключения тиристора 8, для обеспечения нулевой паузы на нагрузке, включаются тиристор

15, который после выдержки необходимой паузы может быть выключен с помошью тиристоров 12 и 14 и конденсатора 11, уже подготовленного к его выключеыию.

Процесс выключения тиристора 15 протекает аналогично выше рассмотренному.

После выключения тиристора 15 конденсатор 11 оказывается перезаряженным в первоначальную полярность и готовый к коммутации тиристорв 9. Далее процессы протекают аналогичным образом.

Очередность коммутации тиристоров (8, 9, 10, 15) происходит согласно графикам, представленным на фиг. 3. В течение интервала времени 1.< = t< включен тиристор 8. В момент 6< его выключают и включают тиристор 15, который остается включенным до момента 1, С момента1 до включен тиристор 9, с1 no BHoBt» тиристор 15, c t по t - гиристор 10, с t y по(— тиристор 15. Далее очередность включения тиристоров повторяется < fp tg

Регулирование величины .выходного напряжения осушествляется изменением соотношения закороченного состояния нагрузки и временем подключения ее к фазам питающей сети.

Преобразователь частоты, содержаший силовой многофазный трансформатор с комплектами вторичных многофвзных обмоток, подключенных ко входам многофадных вентильных мостов, выходы которых зашунтированы цепочками из последовательно включенных основных дросселя

657547 индуктивности и тиристора, коммутируюший конденсатор своими обкладками подключенный через распределительные тиристоры к анодам и катодам основных г тиристоров и зашунтированный последовательно соединенными перезарядными тиристором и дросселем индуктивности, образуюшими перезарядную цепочку, а также дополнительный многофазный вентильный мост, вход которого подключен к вы- о ходным выводам преобразователя, а выходные его выводы связаны между сс бой через дополнительный тиристор, о тл и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения KHQ он снабжен вспомогатель- ным тиристором, подключенным в проводяшем направлении к одному из выходных выводов дополнительного многофазного вентильного моста, образованная этими мостом и тиристором цель установлена в рассечку упомянутой перезарядной цепочки, причем перезарядный дроссель включен на выходе дополнительного вентильного моста и разноименные электроды переразрядного и вспомогательного тиристоров подключены к противоположным обкладкам коммутируюшего конденсатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мыцик Г. С. Исследование и-разработка способов преобразования параметров электроэнергии с помошью статических преобразователей. Лвтореф. дис. на соиск. учен. степени к-та техн. наук., М., МЭИ, 1072 г., с. 348, рис. 6-бб и с. 341, рис. 6-2.

657547

Составитель Г. Мыцык

Редактор Л, Батай Техред О. Андрейко Корректор Н, Григорук

Заказ 1818/54 Тираж 856 Подписное.

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектнаи, 4