CS215414B1

CS215414B1 - Tyristor converter

Info

Publication number: CS215414B1
Application number: CS364980A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Havelka; Jan Kristufek; Leos Nakladal; Bohuslav Pistinek
Original assignee: Jaroslav Havelka; Jan Kristufek; Leos Nakladal; Bohuslav Pistinek
Priority date: 1980-05-23
Filing date: 1980-05-23
Publication date: 1982-08-27

Description

Uspořádání tyristorového střídače podle vynálezu do značné míry odstraňuje uvedené nevýhody a řeší daný úkol tak, že skříň tyristorového střídače je tvořená třemi na sebe navazujícími sektory s vlastním chladícím systémem přičemž v sektoru j pomocných obvodů jsou v chladicím kanálu umistěny jednotka filtračních kondenzátorů na roštu připevněném k rámu, vzduchová vyhlazovací tlumivka válcové konstrukce tvořená variabilně propojenými cívkami, tlumivka zpětného invértoru, případně alespoň jeden blok akumulačních odporů posuvně uložený na lištách spojených s rámem, v sektoru střídačových modulů jsou pak uspořádány blok RC členů s vyvedenými měřicími zdířkami, alespoň jeden střídačový modul a silové kumutační bloky s mezivložkami tvořenými dvěma bočními vodítky s příčnými izolačními deskami, případně modul zpětného invértoru posuvně umístěný na vodítkách s narážecími konektory a v sektoru proudového napájecího zdroje jsou umístěny nejméně jeden silový blok usměrňovače, blok přepěťové ochrany usměrňovače, blok regulátoru, blok ovládání střídače a blok napáječe regulátoru, přičemž v horní části každého, ze tří sektorů skříně mechanicky spojených je umístěn regulační člen pro usměrnění proudění chladicího vzduchu z kanálu pravoúhlého tvaru do bloku ventilátoru kruhového průřezu a sektor pomocných obvodů a střídačových modulů jsou odděleny oddělovací deskou výšky v rozmezí od 70 % do 80 % výšky bočnic skříně a zasahují až pod spodní okraj vzduchové vyhlazovací tlumivky.The arrangement of the thyristor inverter according to the invention largely eliminates these disadvantages and solves the problem by providing a thyristor inverter housing consisting of three interconnected sectors with its own cooling system, and in the auxiliary circuit sector j the filter condenser unit is mounted on a grate attached to frame, air smoothing choke of cylindrical construction consisting of variable interconnected coils, inverting choke, eventually at least one accumulation resistor block slidably mounted on rails connected to the frame, in the inverter module sector there are arranged RC block with outlets, at least one inverter module and force accumulation blocks with interlinings consisting of two lateral guides with transverse insulating plates, eventually the inverting module slidingly mounted on guides with impact At least one rectifier power block, rectifier overvoltage block, regulator block, inverter control block, and regulator feeder block are located at the top of each of the three cabinet sectors mechanically coupled with a rectifier control member the cooling air flow from the rectangular channel to the circular section fan block and the auxiliary circuit and inverter module sectors are separated by a height separating plate ranging from 70% to 80% of the sidewall height and extend below the lower edge of the air smoothing choke.

Tyristorový střídač podle vynálezu se vyznačuje variabilní a kompaktní konstrukcí, která umožňuje realizovat výkonové řady v jediném konstrukčním provedení. Tato konstrukce je objemově výhodná, využívá zmenšeného sortimentu potřebných mechanických a elektrických dílů, přičemž v co nej širší míře používá stejných dílů ze stejnosměrných pohonů. Tyristorový střídač podle vynálezu mimo vnějších silových, ovládacích a regulačních výstupů, přesto že je složen ze tří na sebe navazujících sektorů, je mechanicky spojen a elektricky propojen vnitřně tak, že tvoří jediný komplet, přičemž jednotlivé jeho sektory lze současně samostatně přepravovat, instalovat a při poruše i vyměňovat.The thyristor inverter according to the invention is characterized by a variable and compact construction which allows to realize the power series in a single construction. This design is advantageous in volume, utilizing a reduced range of mechanical and electrical components required, using as much as possible the same DC drive components. The thyristor inverter according to the invention, apart from the external power, control and regulating outputs, although consisting of three consecutive sectors, is mechanically coupled and electrically interconnected internally to form a single assembly, while its individual sectors can be separately transported, installed and failure and replace.

Na výkresech jsou zobrazeny příklady provedení uspořádání tyristorového střídače podle vynálezu, kde na obr. 1 je čelní pohled na skříň střídače, na obr. 2 zadní pohled v částečném řezu na uspořádání střídače, na obr. 3 řez A-A sektory, pomocných obvodů a střídačových modulů a na obr. 4 řez B-B opět sektory pomocných obvodů a střídačových modulů.The drawings show exemplary embodiments of a thyristor inverter arrangement according to the invention, in which Fig. 1 is a front view of the inverter housing, Fig. 2 is a partial sectional rear view of the inverter configuration, Fig. 3 is a section of AA sectors, auxiliary circuits and inverter modules. and in FIG. 4, section BB again of the auxiliary circuit and inverter module sectors.

Tyristorový střídač je umístěn v rámu 1 skříně tvořené třemi na sebe navazujícími sektory s vlastním chladicím systémem. Jsou to sektor pomocných obvodů, sektor střídačových modulů a sektor proudového napájecího zdroje. Rám 1 skříně je tvořen ocelovými tenkostěnnými profily, skříň je dále opatřena bočnicemi 2 a předními a zadními dveřmi 3. Bočnice 2 jsou lehce odnímatelné a jsou opatřeny po svém obvodu pryžovým těsněním proti vnikání prachu do vnitřního prostoru skříně. Dveře 3 jsou opatřeny magnetickým těsněním, namísto zadních dveří může být umístěna filtrační deska. V horní části každého ze tří sektorů skříně je I uspořádán regulační člen 4 pro usměrnění proudění chladicího vzduchu z kanálu 19 obdélníkového tvaru do bloku ventilátoru 5 kruhového průřezu. Na regulačním členu 4 je rovněž umístěna signalizace poruchových stavů střídače a jistič motoru ventilátoru. Blok ventilátoru 5 je opatřen ochrannou sítí s usměrňováním proudění výstupního chladicího vzduchu, případně potrubím pro odvod vzduchu.The thyristor inverter is housed in a cabinet frame 1 consisting of three consecutive sectors with its own cooling system. These are the auxiliary circuit sector, the inverter module sector, and the power supply sector. The cabinet frame 1 is made of steel thin-walled profiles, the cabinet is further provided with side panels 2 and front and rear doors 3. The side panels 2 are easily removable and are fitted with a rubber seal to prevent dust from entering the interior of the case. The door 3 is provided with a magnetic seal, instead of a rear door a filter plate can be placed. In the upper part of each of the three housing sectors, a regulating member 4 is arranged to direct the flow of cooling air from a rectangular channel 19 into a fan block 5 of circular cross-section. The inverter fault indication and the fan motor circuit breaker are also located on the control member 4. The fan block 5 is provided with a protective net with a flow control of the outlet cooling air or an air duct.

V sektoru pomocných obvodů skříně střídače je umístěna jednotka 10 filtračních kondenzátorů umístěná na roštu připevněném k rámu 1, nad níž je pak uzpůsobena vzduchová vyhlazovací tlumivka 9 válcové konstrukce tvořená cívkami, které jsou navzájem variabilně propojitelné a vytvářejí kombinaci indukčnosti a proudových zatížitelností. Ve směru proudění chladicího vzduchu jsou dále v tomto sektoru umístěny tlumivka 8 zpětného invertoru na železném j ádru se vzduchovými mezerami uchycená držáky k rámu 1 a blok 6 akumulačních odporů umístěný v chladícím kanálu zasunovatelně na lištách 7 připevněných k rámu 1. Počet bloků 6 i akumulačních odporů může být přitom variabilní.In the auxiliary circuit sector of the inverter housing there is a filter capacitor unit 10 located on a grate attached to the frame 1, above which an air smoothing choke 9 of cylindrical construction consisting of coils that are variable interconnectable to form a combination of inductance and current loads. In the cooling air flow direction, furthermore, in this sector, there is an iron-cored back inverter choke 8 with air gaps fastened by brackets to the frame 1 and the accumulation resistor block 6 disposed in the cooling channel retractably on rails 7 attached to the frame 1. the resistance may be variable.

V sektoru střídačových modulů skříně jsou pak uspořádány modul 11 zpětného invertoru zasunovatelný na vodítkách s narážecími konektory umožňujícími rychlé připevnění a výměnu jednotky při eventuálním vzniku poruchy, blok 12 RC členů rovněž s narážecími plovoucími konektory a s vyvedenými měřícími zdířkami na čelní ploše vytvářející kryt bloku. Dále jsou zde dva silové komutační bloky 16 střídače obsahující komutační tyristory a diody, uspořádané výsuvně na vodítkách j 15, v nichž jsou umístěny přívody k zapalovacím modulům bloků. Mezi silovými komutačními bloky 16 jsou umístěny mezivložky 14 tvořené dvěma bočními vodítky s příčnými izolačními deskami, ve kterých jsou uspořádány pojistky silového obvodu a které vytvářejí kanál 19 pro usměrnění proudění mezi bloky silových modulů a dále pro přisávání chladicího vzduchu za účelem rovnoměrnějšího rozložení teploty ve vertikálním průřezu chladicího kanálu. V sektoru střídačových modulů skříně jsou dále dva silové střídačové moduly 13 obsahující tyristory s chladiči, pojistkami a zapalovacími i moduly, které jsou opět umístěny ve vodítkách 15 s vloženými přívody k zapalovacím modulům. Mezi sektorem pomocných obvodů a sektorem střídačových modulů je umístěna oddělovací deska 20 výšky v rozmezí od 70 do 80 % výšky bočnic skříně střídače a zasahující až pod spodní okraj vzduchové vyhlazovací tlumivky 9. Tato oddělovai cí deska 20 umožňuje účinnější chlazení vzduchové i vyhlazovací tlumivky 9, tlumivky 8 zpětného invertoru a bloku 6 akumulačních odporů.In the inverter housing module sector, an inverter module 11 is retractable on guides with push-in connectors to allow fast fixation and replacement of the unit in the event of a failure, a block of 12 RC members also with push-in floating connectors and lead out sockets on the face forming the block cover. Furthermore, there are two inverter power commutation blocks 16 comprising commutating thyristors and diodes displaceable on guides 15 in which the leads to the ignition modules of the blocks are located. Between the power commutator blocks 16 there are interleaves 14 formed by two lateral guides with transverse insulating plates in which the power circuit fuses are arranged and which form a channel 19 for channeling the flow between the power module blocks and further for sucking cooling air to more uniformly distribute the temperature cross section of the cooling channel. Further, in the enclosure inverter module sector there are two power inverter modules 13 comprising thyristors with heatsinks, fuses, and ignition modules, which are again placed in guides 15 with inserted leads to the ignition modules. Between the auxiliary circuit sector and the inverter module sector, a height separating plate 20 is located ranging from 70 to 80% of the height of the sides of the inverter housing and extending below the lower edge of the air smoothing choke 9. This separating plate 20 allows more efficient cooling of the air and smoothing chokes 9. chokes 8 of the inverter and the block 6 of the storage resistors.

V sektoru proudového napájecího zdroje skříně jsou uspořádány blok 35 napáječe regulátoru, blok 36 ovládání střídače a blok 37 regulátoru případně , záložního regulátoru střídače Rovněž je zde ovládací panel 34 s měřicími přístroji proudu, napětí a proměnné výstupní frekvence střídače. Dále uvedený sektor obsahuje silový blok 26 usměrňovače a blok 38 přepěťové ochrany usměrňovače.In the cabinet power supply sector, the controller feeder block 35, the inverter control block 36 and the controller 37 or the inverter backup controller block 37 are also provided. There is also a control panel 34 with meters for current, voltage and inverter output frequency variables. The sector further comprises a rectifier power block 26 and a rectifier overvoltage protection block 38.

Připojení pasnice 24 střídavého vstupního napětí v sektoru proudového napájecího zdroje skříně střídače procházejí přes desku 28 jističe a transformátoru dobíjení, případně jednotku 29 fázového reaktoru do silového bloku 26 usměrňovače, jehož vývody jsou tvořeny stejnosměrnými pasnícemi 25. Jedna z těchto stejnosměrných pasnic 25 je přímo spojena s prvním stejnosměrným přívodem 31 silového střídavého modulu 13, zatímco druhá z nich je přes vyhlazovací tlumivku 9 připojena na druhý stejnosměrný přívod 32 silového střídačového modulu 13. Silový střídačový modul 13 je svými výstupy pak připojen přes reaktory 33 kotoučově vinuté z ploché pasnice na připojovací pasnice 23 výstupního střídavého napětí proměnné frekvence, které jsou'připojeny k zátěži střídače, např. statoru asynchronního motoru. Ke stejnosměrným přívodům 31, 32 silového střídačového modulu 13 jsou mechanicky připevněny přes izolační členy kondenzátory 21 komutační ochrany. Baterie 17 komutačních kondenzátorů je umístěna na držácích 18 připevněných k zadní části sektoru střídačových modulů skříně a komutační reaktor 27 tvořený dvěma kotoučovými cívkami plochého měděného lana je svou stahovací konstrukcí připevněn k rámu 1 skříně. Ve spodní části skříně střídače jsou rovněž uspořádány výstupní svorkovnice 22 zpětného invertoru umístěná na jednostranném držáku přichyceném k rámu 1 a deska 30 jističů pomocných obvodů.The AC input terminal 24 in the inverter power supply sector of the inverter housing passes through the circuit breaker and charge transformer plate 28 or the phase reactor unit 29 to the rectifier power block 26, the outlets of which are formed by DC passages 25. One of these DC strips 25 is directly connected with the first DC power supply 31 of the AC power module 13, while the second one is connected via a smoothing choke 9 to the second DC power supply 32 of the power inverter module 13. The power inverter module 13 is connected via its reactors 33 disc wound from flat rail to connecting rails 23 of a variable frequency output AC voltage that is connected to an inverter load, such as an asynchronous motor stator. The commutating capacitors 21 are mechanically fastened to the DC leads 31, 32 of the power inverter module 13 via insulating members. The commutating capacitor battery 17 is located on holders 18 attached to the rear of the enclosure inverter housing sector, and the commutating reactor 27 formed by the two flat copper cable coils is fastened to the enclosure frame 1 by its pull-down structure. Also located at the bottom of the inverter housing are the output terminals 22 of the reverse inverter located on the one-sided holder attached to the frame 1 and the circuit board 30 of the auxiliary circuit breakers.

' Tyristorový střídač podle vynálezu je určen zejména pro použití v oblasti pohonů, zejména pro asynchronní motory v širokém rozsahu jejich aplikací.The thyristor inverter according to the invention is particularly intended for use in the field of drives, in particular for asynchronous motors in a wide range of applications.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. Thyristor inverter, which contains rectifier power blocks, rectifier overvoltage protection block, regulator and control block, regulator feeder block, power inverter modules, power commutation blocks, RC block or reverse inverter module, filter capacitor unit and smoothing choke characterized in that the housing is formed by three consecutive sectors with its own cooling system, and in the auxiliary circuit sector in the cooling channel there are placed a filter capacitor unit (10) on a grate attached to the frame (1), air smoothing choke (9) cylindrical a structure consisting of variable interconnected coils, a choke (8) of the reverse inverter, or at least one block (6) of accumulation resistors, which are slidably mounted on rails (7) connected to the frame (1); vyvedeným m at least one power inverter module (13) and power commutation blocks (16) with intermediate liners (14) formed by two lateral guides with transverse insulating plates, or a reverse inverter module (11) slidably mounted on guides with impact floating connectors and in the sector at least one rectifier power block (26), a rectifier overvoltage protection block (38), a regulator block (37), an inverter control block (36), and a regulator feeder block (35) are disposed at the top of each of the three sectors a control member (4) is provided to mechanically connect the cooling air flow from the rectangular channel to the fan block (5) of circular cross-section and wherein the auxiliary circuit and inverter module sectors are separated by a height separation plate (20) ranging from 70% to 80 % of the height of the cabinet sidewalls (2) and extending up to the lower edge of the air smoothing choke (9) ·

2. Thyristor inverter according to claim 1, characterized in that a commutating reactor (27) consisting of flat cable reels (27) is mounted in the power commutating block (16), whose clamping structure is fixed to the housing frame (1).

3. The thyristor inverter according to claims 1 and 2, characterized in that the commutation capacitor battery (17) arranged in the power commutation block (16) is located on the holders (18) attached to the rear of the inverter module sector.

4 drawings