Статический преобразователь частоты

 

;атеи

ОписАЙИЗОБРЕТЕН

Союз Советских

Социалистических

Республик

8680

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕД (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.05.75 (21) 2171102 с присоединением заявки Jfq (23) Приоритет—

Опубликовано 25.04.79. Бюллете

Дата опубликования описания 26.

Кл

2 М 5/27

Государстеенный кОмитет

СССР пп делам кзебретенкй и открытий

К 621.314

088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Чванов и Ф. К. Реут (71) Заявитель (54) СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к области преобразовательной техники, в частности к устройствам пуска статических преобразователей частоты.

Известны устройства для пуска автономHhIx инверторов, входящих в статические преобразователи частоты (1) (2), (3) и (4).

В частности известны устройства для пуска автономных инверторов, в которых коммутирующая емкость автономного инвертора предварительно заряжается перед пуском, либо в начале пуска.

Необходимость предварительного заряда коммутирующей емкости вызвана тем, что возможен срыв коммутации в самом начале переходного процесса при включении автономного инвертора вследствие того, что за первый межкоммутационный период конденсатор инвертора не успевает зарядиться до необходимого уровня.

Так, например, известно устройство, в котором заряд коммутирующего конденсатора осуществляется от отдельного источника постоянного напряжения через специальное сопротивление и схему пуска, которая отключает пусковую цепь после того, как напряжение на конденсаторе достигает определенной величины.

Известно также устройство (2), в котором заряд конденсатора осуществляется от сети промышленной частоты, подаваемой на вход преобразователя, причем при этом управляемый выпрямитель используется как регулятор переменного тока.

Известны также устройства, в которых заряд конденсатора при пуске производится от управляемого выпрямителя преобразователя путем подачи дополнительных импульсов в системе управления автономного инвертора, или изменения углов регулирования в системе управления автономным инвертором (3) .

Из известных устройств наиболее близким по положител ьному эффекту является устройство, взятое в качестве прототипа (4).

Работа указанного устройства основана на том, что автономный инвертор работает в режиме накопления энергии импульсной схемы до пуска, затем использует накопленную энергию для перевода настроенной нагрузки в режи м колебаний и переключения автономного инвертора в нормальный режим

658680

3 раооты, когда амплитуда колебаний достигает необходимой величины.

Недостатками указанного устройства для пуска являются:

1. Необходимость иметь специальную пусковую схему (генератор импульсов необходимой мощности) со схемой управления пусковой схемой;

2. Необходимость иметь подключенную к преобразователю во время пуска нагрузку, настроенную определенным образом.

Цель настоящего изобретения — упрощение статического преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что пусковая схема выполнена в виде токоограничивающего дросселя, соединенного последовательно с коммутирующим элементом.

Использование для пуска преобразователя и возбуждения колебаний в контуре, состоящем из индуктивности компенсирующего устройства и коммутирующей емкости, энергии сети промышленной частоты упрощает как схему пуска, так и схему управления

его, при этом исчезает необходимость в специальных источниках пускового напряжения.

Использова ние для пуска преобразователя возбуждения колебаний в контуре, состоящем из индуктивности компенсирующего устройства и коммутирующей емкости, позволяет производить пуск преобразователя без подключения нагрузки (на холостом ходу), что упрощает процесс пуска и делает его независимым от состояния нагрузки.

Возможность возбуждения колебаний на выходе статического преобразователя частоты и поддержания их неограниченно долгое время без включения силовой схемы преобразователя (выпрямителя и инвертора) значительно облегчает и упрощает процессы наладки и проверки как системы управления преобразователем, так и всего преобразователя в целом.

Г1редлагаемое устройство может быть реализовано, например, в статическом преобразователе частоты, блок-схема которого изображена на фиг. 1, а силовая схема преобразователя — на фиг. 2.

Преобразователь состоит из управляемого выпрямителя 1, системы управления выпрямителем 2, автоматического регулятора напряжения выпрямителя 3, автономного инвертора 4, системы управления инвертором 5, коммутирующих емкостей 6, компенсирующего устройства 7, системы управления компенсирующим устройством 8, токоограничивающих дросселей 9, коммутирующего устройства 10, схемы разрешения импульсов 11.

Компенсирующее устройство состоит из индуктивностей 12 и встречно-параллельно включенных тиристоров 13.

Напряжение промышленной частоты, например 50 Гц подается на управляемый выпрямитель I, импульсы управления кото4 рыми формируются системой управления выпрямителем 2.

Выпрямленное напряжение подается на вход автономного инвертора 4, и .пульсы управления которым формируются системой управления инвертором 5. Напряжение на выходе инвертора стабилизируется при помощи автоматического регулятора напряже ния выпрямителя 3. Коммутация тиристоров автономного инвертора 4 происходит при помощи коммутирующих емкостей 6.

Регулирование реактивной мощности на выходе автономного инвертора 4 производится с помощью компенсирующего устройства 7 путем подключения индуктивностей 12 тиристорами 13 к выходным шинам автономного инвертора 4.

При пуске сеть промышленной частоты подается на выход преобразователя через токоограничивающие дроссели 9 при замыкании коммутирующего устройства 10.

Перед началом пуска запрещены импульсы управления автономным инвертором. При замыкании коммутирующего устройства 10 в контуре, образованном емкостями 6 и индуктивностями 12 возникают колебания, частота колебаний определяется частотой управляющих импульсов тиристоров 13 компенсирующего устройства. Возникшие колебания в контуре поддерживаются за счет энергии, поступающей от сети промышленной частоты,в контуре устанавливаются устойчивые колебания, частота которых равна рабочей частоте автономного инвертора, а амплитуда зависит от величины тока, протекаюгцего через дроссели 9.

Перевод преобразователя в рабочий режим осуществляется разрешением импульсов управления автономного инвертора, после чего пусковая цепь отключается коммутирующим устройством 10.

Возбуждение колебаний в контуре, состоящем из коммутирующих емкостей 6 и

4д индуктивностей 12 происходит значительно легче, если разрешение импульсов управления тиристорами компенсирующего устройства 13 подается только тогда, когда емкости

6 зарядятся током промышленной частоты до определенной величины. Опытным путем установлено, что возбуждение колебаний лучше всего протекает в том случае, если уровень разрешения импульсов равен 0,2—

0,3 от номийального выходного напряжения преобразователя.

Предлагаемое устройство использования для возбуждения колебаний на выходе статического преобразователя частоты напряжения сети промышленной частоты является более простым и экономичным по сравнению с применяемыми в настоящее время способами предварительного заряда емкости и возбуждения параллельно-настроенной нагрузки, которые предусматривают наличие специальных сложных пусковых устройств.

658680

Редактор А.Садомов

Заказ 2572/51

ЦИНИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Формула изобретения

Статический преобразователь частоты, содержащий автономный инвертор тока, работающий на индуктивную нагрузку, и пусковую цепь, подключенную между выходом преобразователя и выводами для подключения источника переменного напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения, пусковая цепь выполнена в виде токоограничительного дросселя, соединенного последовательно с коммутирующим элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3.631.332, кл. 321-45, 1971.

2. Патент США ¹ 3.555.396, кл. 321-2.

1971.

3. Сб. «Электротехническая промышленность», 1974, вып. 3, статья Раскина Л. Я.

«Устройство для включения автономного инвертора».

4. Патент США № 3.599.075, кл. 321-45, 1О

Составнтелк Ю. Андреев

Техред О. Луговая Корректор И. Муска

Тираж 856 Подписное