Тиристорный преобразователь частоты

 

(tt)769686

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Соввтских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.07.77 (21) 2510704/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (51) М, Кл.

Н 02 М 7/515

Государственный комитет (53) УДК 621.314.27 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. И. Гричина и В. П. Крутой (71) Заявитель

- -»» ч, ° .» »

Я Ф»

Ф Ю»

I; У,; ф » 4Ь (54) ТИРИСТОРИЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЪ|

Изобретение относится к преобразовательной технике, может быть использовано при построении частотно-управляемыхэлектроприводов.

Известен тиристорный преобразователь частоты, содержащий управляемый источник постоянного напряжения, выходными выводами связанный с шинами питания тиристорного инвертора напряжения, включающего в себя основной мост тиристоров, мост коммутирующих тиристоров, мост диодов обратного тока, коммутирующие

1 С-цепочки, включенные между выходными выводами основного и коммутирующего мостов, и, по крайней мере, один источник подзаряда, своими выходными выводами связанный с точками объединения анодов и с точками объединения катодов моста коммутирующих тиристоров, причем точка объединения анодов моста коммутирующих тиристоров подключена к плюсовой шине питания инвертора через разделительный диод в непроводящем направлении,(1).

Недостатками известного преобразователя являются относительная его сложность, а также завышенная мощность источника подзаряда.

Целью изобретения являются упрощение устройства и уменьшение установленной мощности источника подзаряда.

Поставленная цель достигается тем, что точка объединения катодов моста коммутирующих тиристоров подключена к минусовой шине питания инвертора непосредственно, а плюсовой вывод источника подзаряда подключен к точке объединения анодов моста коммутирующих тирпсторов через дополнительно введенный тиристор, при питающей сети переменного тока управля10 емый источник постоянного тока выполнен в виде мостового управляемого выпрямителя, а источник подзаряда образован дополнительно введенной группой вентилей и группой вентилей управляемого моста, со15 единичными по схеме мостового выпрямителя, причем на выходе этого выпрямителя установлен 1 С-фильтр.

На фиг. 1 представлен предлагаемый преобразователь частоты; на фиг. 2 (а, б, 20 в, г, д, е) — диаграммы напряжений преобразователя.

Преобразователь частоты содержит управляемый выпрямитель 1, состоящий из управляемых вентилей 2 — 4 и неуправляе25 мых вентилей 5 — 7, выход которого через силовой фильтр 8, содержащий индуктивность 9 и емкость 10, и токоогранпчивающее устройство 11, состоящее из дросселя

12 и параллельно включенного диода 13, 30 подключен к входу инвертора 14 на769686 пряжения. Инвертор напряжения 14 включает мост 15 коммутирующих тиристоров 16 — 21, анодная группа которого через разделительный диод 22 соединена с анодной группой основного моста 23 тиристоров 24 — 29, а катодная группа моста

15 соединена с катодной группой моста 23, причем встречно-параллельно основному мосту 23 подключен мост 30 диодов 31 — 36 обратного тока. К общей точке соединения катода разделительного диода 22 с анодной группой моста 15 коммутирующих тиристоров 16, 17, 18 через тиристор 37 подключен фильтр 38, включающий индуктивность 39 и емкость 40, источник 41 подзаряда, образованный неуправляемыми вентилями 7, 6, 5 совместно с диодами 42, 43, 44.

Коммутирующие цепи, состоящие из последовательно включенных конденсаторов

45, 46, 47 с дросселями соответственно 48, 49, 50, включены в каждую фазу между общими точками соединения анодов и катодов коммутирующих тиристоров и общими точками соединения анодов и катодов основных тиристоров.

Работает преобразователь частоты следующим образом.

Ьыпрямление сетевого напряжения осу«щер4Вяется регулирующим выпрямителем

1, собранным по трехфазной мостовойсхеме, и далее сглаживается 1 С-фильтром 8, и величина выпрямленного напряжения определяется углом зажигания управляемых вентилей 2 — 4. Выпрямленное и сглаженное напряжение через токоограничивающее устройство поступает на вход автономного инвертора 14 напряжения.

Рассмотрим процесс коммутации основного тиристора 24 и дозаряда коммутирующего конденсатора 45. Пусть конденсатор

45 заряжен полярностью, указанной на фиг, 1. В момент времени t> на коммутирующий тиристор 16 подается управляющий импульс (фиг. 2,б и напряжение на конденсаторе 45 уменьшается до нуля (момент t>) . Ток коммутации протекает по цепи 45 — 48 — 24 — 22 — 16 — 45. После запирания тиристора 24 ток коммутации замыкается по цепи 45 — 48 — 31 — 22 — 16 — 45.

В момент времени tq полярность напряжения на конденсаторе изменяется, и конденсатор начинает перезаряжаться до напряжения U за счет энергии, накопленной коммутирующим дросселем 48. Напряжение UI равно UI — — U4p — ЛУ, где U4p — напряжение на конденсаторе 40 фильтра подзаряда 38, ЛУ вЂ” определяется потерей энергии в коммутирующем контуре. В момент времени t подается импульс на тиристор 37 и основной тиристор 27 и конденсатор 45 дозаряжа ется до напряжения, равного напряжению на конденсаторе 40 фильтра 38 по цепи 40 — 39 — 37 — 16 — 45—

48 — 27 — 40. После дозаряда конденсатора

4

45 тиристор 37 выключается, так как ток через него - спадает до нуля, Выключение основного тиристора 27 происходит аналогично описанному при включении коммутирующего" .гиристора 19 (момент t|; — 4), однако подзаряд конденсатора в этой полярности не происходит.

Таким образом, энергия коммутирующего конденсатора пополняется один раз за период выходной частоты преобразователя.

Работа остальных двух фаз преобразователя происходит аналогично описанной выше со сдвигом по фазе на 120 и 240 эл. град. периода выходной частоты.

При необходимости преобразователь может быть дополнен рекуляритивным мостом для возврата энергии в сеть.

Формула изобретения

1. Тиристорный преобразователь частоты, содержащий управляемый источник постоянного тока, выходными выводами связанный с шинами питания тиристорного инвертора напряжения, включающего в себя основной мост тиристоров, мост коммутирующих тиристоров, мост диодов обратного тока, коммутирующие 1 С-цепочки, включенные между выходными выводами основного и коммутирующего мостов, и, по крайней мере, один источник подзаряда, своими выхбдными выводами связанный с точками объединения анодов и с точками объединения катодов моста коммутирующих тиристоров, причем точка объединения анодов моста коммутирующих тиристоров подключена к плюсовой шине питания инвертора через разделительный диод в непроводящем направлении, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения его и уменьшения установленной мощности источника подзарядка, точка объединения катодов моста коммутирующих тиристоров подключена к минусовой шине питания инвертора непосредственно, а плюсовой вывод источника подзаряда подключен к точке объединения анодов моста коммутирующих тиристоров через дополнительно введенный тиристор.

2. Преобразователь частоты по п. 1, отличающийся тем, что при питающей сети переменного тока управляемый источник постоянного тока выполнен в виде мостового управляемого выпрямителя, а источник подзаряда образован дополнительно введенной группой вентилей и группой вентилей управляемого моста, соединенными по схеме мостового выпрямителя, причем на выходе этого выпрямителя установлен 1 С-фильтр, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 406279, кл. Н 02М 5/42, 05.11,73 (прототип), 769686 (j1,, уу р

Корректор 3. Тарасова

Редактор Г. Петрова

Заказ 2258/10 Изд. № 524 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 уулр о 7у рг7 г

Vip г4 д 7упр у

t(t2tgty, tgtgtttgtg ttg ty

- Puz.Z

Составитель Г. Мыцык

Техред В. Серякова