Преобразователь частоты

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (u)920993 (61) Дополнительное к авт. свид-ау (22) Заявлено 290580 (21) 2930605/24-07

tg ) Х1т 3 с присоединением заявки ¹

Н 02 М 5/458

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет ($3) УДК 621 ° 314 ...572(088,8) Опубликовано 15.0482. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 15.04.82

В. И. Агеев и В.В. Барашев (72) Авторы изобретения,! 44 „ дена "

Завод-ВТУЗ при Московском трижды ордена Л

Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знаменй автомобильном заводе им. И.A.Ëèõà÷åâà (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧЛСТОТЫ

Изобретение относится, к преобра.— зовательной технике, а именно к преобразователям частоты, выполненный на базе управляемого выпрямителя и последовательно-параллельного инвертора тока, и может быть использовано, например, в установках для индукционного нагрева металлов.

В одном из известных преобразо- вателей частоты инвертор выполнен по последовательной схеме fl) .

При резких колебаниях нагрузки, что.характерно для электротермических установок, в инверторе могут .возникать перенапряжения. Цля уменьшения.перенапряжений в инверторе используются, например, диодно-индуктивные цепи отвода избыточной энергии.

В другом иэ известных преобразо- ° вателей частоты используется система защиты, обеспечивающая снятие импульсов управления с выпрямителя при появлении перенапряжения (2) . . Наиболее близким по техничес« кой сущности к изобретению является преобразователь частоты в котором инвестор выполнен по последовательно-параллельной схеме (3) .

Недостатком такого преобразовате" ,ля является возможность появления перенапряжений в инверторе,. которые могут возникать при значительном возрастании тока нагрузки, например, при коротких замыканиях и обрывах нагрузки, а также при сбоях в работе системы управления. При значительном увеличении тока нагрузки по сравнению с номинальным режимом напряжение на последовательном конденсаторе и, следовательно, выходное напряжение инвертора могут возрастать в несколько раз по сравнению с номинальным режимом. При коротком замыкании или обрыве индуктора нагрузка последовательно-параллельного инвертора становится чисто емкостной, что также приводит к перенапряжению на элементах инвертора. Использование системы защиты со снятием управляющих импульсов с вентилей выпрямителя не обеспечивает в данном случае ограничения

25 перенапряжений, так как энергия, запасенная в электромагнитном поле сглаживающих дросселей, поступает в.последовательный конденсатор, и напряжение на нем, а следователь30 но, и на элементах инвертора, воз920993

15 растает до недопустимой величины.

Это снижает надежность работы инвертора.

Цель изобретения — повышение надежности за счет ограничения перенапряжений.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь частоты, содержащий управляемый выпрями-. тель, подключенный к нему последовательно-параллельный инвертор тока, блоки управления выпрямителем и инвертором, введены управляемый ключ переменного тока и резистор, соединенные последовательно и подключенные параллельно к последовательному конценсатору инвертора, а также напряжения и блок сравнения, причем вход датчика напряжения подключен к последовательному конденсатору инвертора, выход — к одному входу блока сравнения, ко второму входу которого подключен источник эталонного напряжения, а выход блока сравнения подключен к дополнительно введенным управляющим входам блоков управления для снятия импульсов управления выпрямителем и инвертором и, кроме того, связан с управляющим входом ключа переменного тока.

Ключ переменного тока может быть выполнен, например, н виде встречно-параллельно соединенных тиристорон.

На чертеже приведена схема преобразователя, Преобразователь содержит выпрямитель 1, линейные дроссели 2 и 3, инвертор 4, содержащий вентили 5 — 8, нагрузку 9, конденсаторы, включенные параллельно 10 и последовательно 11, дроссель 12, включенный параллельно конденсатору 11, встречно-параллельные вентили 13 и 14, образующие ключ переменного тока 15, балластный резистор 16, датчик напряжения 17, блок сравнения 18 и блоки управления 19 и 20 соответственно инвертора и. выпрямителя.

Работает устройство следующим образ ом.

До тех пор, пока напряжение на последовательном конденсаторе 11 не превышает допустимого, напряжение на выходе датчика напряжения 17 меньше эталонного. На выходе блока сравнения 18 сигналы не формируются.

Как только напряжение на конденсаторе 11 превышает заданное значе-. ние, напряжение на выходе датчика

17 оказывается больше эталонного напряжения. На выходе блока сравнения 18 формируются сигналы, которые включают один иэ тиристоров 13 или

14, отключают блок управления 20 выпрямителем и блок управления 19 инвертором. В результате. этого им20

65 пульсы управления не поступают на вентили выпрямителя и инвертора, а конденсатор 11 зашунтирован одним из тиристоров 13 и 14. . Нагрузка, которая находится под напряжением в момент возникновения аварийного режима, продолжает работу в автоколебательном режиме, после затухания колебаний схема полностью обесточена.

Таким образом, применение ключа переменного тока, шунтирующего последовательный конденсатор инвертора, с одновременным снятием управляющих сигналов с вентилей выпрямителя и инвертора позволяет ограничить перенапряжение в схеме и тем самым повысить надежность преобразователя.

Формула изобретения

1. Преобразователь частоты, содержащий управляемый выпрямитель, подключенный к нему последовательнопараллельный инвертор тока, блоки управления выпрямителем и инвертором, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет ограничения перенапряжений, в него введены управляемый ключ переменного тока и резистор, соединенные последовательно и подключенные параллельно к последовательному конденсатору инвертора, а также датчик напряжения и блок сравнения, причем вход датчика напряжения подключен к последовательному конденсатору инвертора, выход — к одному входу блока сравнения, к второму входу которого подключен источник эталонного напряжения, а выход блока сравнения подключен к дополнительно введенным управляющим входам блоков упранления для снятия импульсов управления выпрямителем и инвертором и, кроме того, связан с управляющим входом ключа переменного тока.

2. Преобразователь по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что упранляемыи ключ переменного тока выполнен в виде двух встречно-параллельно соединенных тиристоров.

Источники информации, принятые.во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 601790, кл, Н 02 M 7/515,08.10.73.

2. Беркович Е.И. и др. Тиристорные преобразователи нысокой частоты.

Л., Энергия ., 1973.

З.Агеен В.И., Барашев В,В. Преобразователь частоты для питания индукционных установок напранленной кристаллизации.. Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции Применение н технологических процессах машиностроительного производства полупроводниковых преобразовате-. лей частоты . уфа, 1980, с. 35, рис. 1.

920993

CocTcLBHTBJIb А.Сытин .Редактор Л.Плисак Техред А. Бабинец Корректор С.Щомак

Заказ 2374/70 Тираж 719 Подписное

ВНИИ11И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )i(-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал IIIIII Патент, r ужгород, ул. Проектная, 1