Непосредственный преобразователь частоты

 

Союэ Советскма

Соцмалмстицескиа

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 06.01 77 (21) 2441349/24-07 с присоединеиием заявки %— (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.79. Б|оллетень № 30

Дата опубликования описания 15.08.79

| |680121

Л (5l) М. Кл

Н 02 М 5/275

Государстоеянв|й комитет

СССР оо делам кэобретенкй и открытий (53) УДК

621.3 14.2 7 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Т. Загорский, Ю. Д. Козляев, Г. Ш. Дворкина и М. П. Агафонов (71) Заявитель

Новосибирский электр|этехиический институт связи (54) НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к непосредственным тиристорным преобразователям частоты.

Известны непосредственные преобразователи частоты с токоограничиваюшими дросселями на входе или на выходе преобразователя (1,2).

Недостатком известных преобразователей является то обстоятельство, что для ограничения пусковых и аварийных токов при работе преобразователя на двигатель индуктивность входных дросселей должна быть рассчитана иэ условий допустимой скорости нарастания аварийных или пусковых токов: нагрузки. С другой стороны величина индуктивности во входных цепях преобразователя не может быть выбрана достаточно большой,-так как она ограничена допустимым углом перекрытия вентилей преобразователя и коммутационными потерями в них. Кроме того, при больших мощностях преобразователя существенную роль начинают играть потери входного напряжения, а при работе преобразователя с принудительной коммутацией и явление так называемой "накачки" напряжения на коммутирующих конденсаторах устройств принудительной коммутации.

Поэтому при включении достаточно большой индуктивности во входные цепи преобразователя всегда стремятся исключить побоч5 ные вредные эффекты. Так, например, в схеме трехфазного инвертора, приведенной в (2), входные дроссели включаются последовательно с каждым из шести тиристоров, причем дроссели, включенные во взаимообратные вентили, 10 делаются магнитосвязанными. При этом часть магнитной энергии, накопленной в одном из дросселей до коммутации, поступает в пру|ой дроссель в момент коммуташ|и и после нее.

1О Такая схема включения входных дросселей позволяет несколько увеличить индуктивность входных дросселей. Однако наиболее целесообразно было бы использовать на входе преобразователя такие дросселя, величина индуктив20 ности которых в аварийных и пусковых режимах работы могла бы резко возрастать по сравнению с индуктивностью в нормальном р< жиме, работы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является преобразователь, который состоит из подключенных к входным выводам через магнитосвязанные между собой основные обмотки трехфазного токоограничивающего дросселя вентильных мостов, своими входами образующие выходные выводы преобразователя (3).

Однако известный преобразователь имеет те же вышеперечисленные недостатки.

Целью изобретения является улучшение технико-энергетических показателей преобразователя.

Для этого токоограничивающий дроссель снабжен дополнительной обмоткой, которая подключена к дополнительному введенному источнику постоянного тока и ее намагничивающая сила направлена встречно намагничивающей силе ocHQBHblx обмоток дросселя.

На фиг. 1 — представлен предлагаемый преобразователь; на фиг. 2 — кривая намагн ичи вания ферромагнитного сердечника дросселя.

Преобразователь состоит из тиристорного коммутатора 1 в виде трех вентильных мостов, состоящих из тиристоров 2 — 7 одного моста, и токоограничивающего дросселя 8. Дроссель 8 состоит из основных обмоток 9 — 11 и дополнительной размагничивающей обмотки 12, размещенных на одном ферромагнитном сердечнике. Концы обмотки 9, 10 и 11 соединяются с соответствующими анодными и катодными группами вентилей, мостов, а выводы от их средних точек связаны со входными выводами преобразователя. Размагничивающая обмотка 12 соединяется с источником 13 постоянного тока.

Принцип действия устройства состоит в том, что при протекании постоянного тока через размагничивающую обмотку 12 в ферромагнитном сердечнике создается размагничивающая сила (Нразм), направленная навстречу намагничивающей силе тока нагрузки (Ннагр) и превышающая ее на величину намагничивающей силы насьпцения (Н„ас). При этом сердечник дросселя будет насьццен в противоположном направлении во всем диапазоне изменения тока нагрузки преобразователя. Однако, как только ток нагрузки (Ннагр) превысит некоторую максимальную величину и результирующая намагничивающая сила (Нрез) окажется меньше намагничивающей силы насыщения (Ннас), сер0121

4 дечник окажется рассыщенным, При этом динамическая магнитная проницаемость увеличится в десятки раз (рабочая точка переместится на прямолинейный участок кривой намагничивания), что резко снизит скорость нарастания тока в обмотках 9 — 11.

Так, например, для электротехнической стали Э-330 при изменении от Н = 5000 а/м до

H = 1000 a/м динамическая магнитная проницаro емость возрастает в 85 раэ и соответственно возрастает индуктивность дросселя.

Таким образом, из приведенного выше видно, что токоограничиваюи ий дроссель, имеющий размагничивающую обмотку и работающий в режиме насыщения, т.е., имея относительно небольшую величину индуктивности в рабочем режиме, позволяет существенно ограничивать скорость нарастания тока в аварийных и пусковых режимах работы преобразователя при ограниченной величине коммутационных потерь энергии и допустимой величине падения напряжения на обмотках, что приводит к улучI шению энергетических показателей преобразователей.

Формула изобретения

Непосредственный преобразователь частоты, состоящий из подключенных ко входным выводам через магнитосвязанные между собой основные обмотки трехфазного токоограничивающего дросселя вентпльных мостов, образующих своими входами выходные выводы преобразователя, отличающийся тем, что, с целью улучшения технико-энергетических показателей, токоограничивающий драссель снаб. жен дополнительной обмоткой, которая подключена к дополнительно введенному источнику постоянного. тока, причем намагничивающая сила этой обмотки направлена встречно намагничивающей силе основных обмоток дросселя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Труды совещания по автоматизированному электроприводу переменного тока (25;28 мая

1955), M., Изд-во AH СССР, 1958, с. 135 — 136, 2. Заявка Франции Ч 2239800, Н 02 М 7/04, 01.08.73.

3. Авторское свидетельство СССР И 450293, кл, Н 02 M 5/27, 01.11.72.

680121

Составитель Г. Мыдык

Техред З.мужик

Корректор А. Гриценко

Редактор Ю. Челюканов

Тираж 857

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписно е

Заказ 4807/51

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4