CS260751B1

CS260751B1 - Transistor frequency converter for dynamically exacting quadrantal drives

Info

Publication number: CS260751B1
Application number: CS852083A
Authority: CS
Inventors: Imrich Pokorny; Jan Sarenik; Dionyz Milly
Original assignee: Imrich Pokorny; Jan Sarenik; Dionyz Milly
Priority date: 1985-03-23
Filing date: 1985-03-23
Publication date: 1989-01-12
Also published as: CS208385A1

Abstract

Tranzistorový měnič frekvencie pre dynamicky náročné štvorkvadrantové pohony je určený na napájanie jedno- alebo trojfázových asynchrónnych alebo synchrónnych motorov v dynamicky náročných regulovaných elektrických pohonoch. Měnič obsahuje dva trojfázové diodové a dva trojfázové tranzistorové mostíky. Vzájomne spojené striedavé strany jedného diódového a jedného tranzistorového mostíka tvoria vstup, resp. výstup meniča frekvencie a vzájomne spojené jednosměrné strany jedného diodového- a jedného tranzistorového mostíka tvoria dve oddělené bezzotrva-čné jednosměrné medziobvody.Transistor Frequency Converter for Dynamics demanding four-quadrant drives is designed to power one- or three-phase asynchronous or synchronous motors in dynamically demanding regulated electric drives. The drive contains two three-phase diode and two three-phase transistor bridges. Interconnected alternately side of one diode and one transistor bridge form input, respectively. output frequency converter and interconnected unidirectional one diode side - and one transistor bridge consists of two separate inertia unidirectional intermediate circuits.

Description

Vynález sa dotýká tranzistorového· meniča frekvencie pre .dynamicky náročné štvorkvadrantové pohony pre napájanie jedno-; alebo trojfázovýčh asynchrónnych alebo· synchrónnych motorov pre regulované pohony s vysokými požiadavkami na dynamické vlastnosti sústavy.The present invention relates to a transistor frequency converter for dynamically demanding four-quadrant drives for single-feed power. or three-phase asynchronous or synchronous motors for controlled drives with high system dynamic requirements.

Doteraz známe zapojenia statických meničov. frekvencie sú jednak s vyjádřeným jednosměrným medziobvodom, jednak bez vyjádřeného jednosměrného medziobvodu — t. j. priame meniče. Jednosměrný medziobvod může byť napáťového alebo prúdového typu podfa toho, či obsahuje kondenzátor, alebo tlmivku. Značná časová konstanta medziobvod je příčinou toho, že tieto zapojenia nemůžu splňovat najvyššie dynamické požiadavky, ktoré sa kladu na najnáročnejšie regulované pohony. Měnič s medziobvodom napáťového typu musí mať na vstupe antiparalelnú dvojicu usmerňovačov pre reku-, peráciu energie. Na druhej straně, doteraz známe zapojenia priameho meniča frekvencie so sinusovým priebehoro požadovaného prúdu potřebuje pre ohojstranné spojenie jednej výstupnej fázy meniča s každou fázou vstupnej trojfázovej sústavy tri páry elektronických spínačov vytvořených sériovou kombináciou diódy a výkonového tranzistora; pre troj fázový výstup jcelkom osem-, násť takýchto spínačov, Naviac riadiace obvody takéhoto meniča musia obsahovat okrem iného dosť ŤOžsiahMHsústavú 'óhvódov, t. j. dekodér vstupných napatí na zisťovanie vstupnej fázy, ktorá má v danom okamžiku najkladnejší, resp. najzápornejší potenciál. Na základe jého výstupného kódu a dalších logických signále,v určuje dekódovacia logika v riadiace] časti meniča tranzistory, ktoré sa majú budiť.So far known connections of static converters. the frequencies are, on the one hand, with an unidirectional DC link and, on the other hand, without an unidirectional DC link. j. direct converters. The DC link may be of the voltage or current type depending on whether it contains a capacitor or a choke. The considerable time constant of the DC link causes these connections to fail to meet the highest dynamic requirements of the most demanding drives. The DC link converter must have an anti-parallel pair of rectifiers for energy recuperation at the input. On the other hand, the prior art connection of a direct frequency converter with a sinusoidal current demand requires three pairs of electronic switches formed by a serial combination of a diode and a power transistor to protect one output phase of the converter with each phase of the input three-phase system; In addition, the control circuits of such a transducer must include, inter alia, quite a " RHMH system " j. an input voltage decoder for detecting the input phase that has the most costly, respectively. the most negative potential. Based on its output code and other logic signals, v determines the decoding logic in the drive control section of the transistor to be driven.

Podstata tranzistorového meniča frekvencie pre dynamicky náročné štvorkvadrantové pohony spočívá v tom, že striedavými stranami sú spojené jednak prvý diodový mostík s prvým tranzistorovým mostíkom, ako aj druhý diódový mostík s druhým tranzistorovým mostíkom, Katodový uzol prvého diodového mostíka, je spojený s kolektorovým uzlom druhého tranzistrového mostíka, resp. katodový uzol druhého diodového mostíka je spojený s kolektorovým uzlom prvého tranzistrového mostíka. Podobné anódový uzol prvého diódového mostíka je spojený s emitorovým uzlom druhého tranzistorového mostíka, resp. katodový uzol druhého diódového mostíka je spojený s emitorovým uzlom prvého tranzistorového mostíka. Vstup a výstup meniča je na navzájom· spojených striedavých stranách mostíkov.The essence of the transistor frequency converter for dynamically demanding four-quadrant drives is that the first diode bridge is connected to the first transistor bridge by alternating sides, and the second diode bridge to the second transistor bridge, the cathode node of the first diode bridge, is connected to the collector node of the second transistor bridge. bridge, respectively. the cathode node of the second diode bridge is connected to the collector node of the first transistor bridge. A similar anode node of the first diode bridge is connected to the emitter node of the second transistor bridge, respectively. the cathode node of the second diode bridge is coupled to the emitter node of the first transistor bridge. The inlet and outlet of the converter are connected to each other by alternating sides of the bridges.

Oproti doteraz známým zapojeniam klesne počet riadených výkonových polovodičových súčiastok. Logika riadiacich obvodov meniča podfa vynálezu je značné jednoduchšia, ako pri doteraz známých zapojeniach meničov.The number of controlled power semiconductor devices decreases in comparison with known wiring. The logic of the control circuits of the inverter according to the invention is considerably simpler than the prior art inverter connections.

Na výkrese je nakreslené konkrétné zapojenie trojfázového· tranzistrového meniča frekvencie pre dynamicky náročné štvorkvaďrantové pohony podfa vynálezu.In the drawing, a particular circuit of a three-phase transistor frequency converter for dynamically demanding four-quadrant drives according to the invention is shown.

Na vstupné svorky 1L1, 1L2, 1L3 je připojená striedavá strana prvého trojfázového· diódového mostíka 1 a striedavá strana prvého trojfázového tranzistorového mostíka 2.„Na výstupné svorky 2L1, 2L2, 2L3 je připojená striedavá strana druhého trojfázového tranzistorového mostíka 4 a striedavá strana druhého trojfázového diódového mostíka ,3. Katodový uzol prvého trojfázového diódového mostíka 1 je spojený s kolektorovým uzlom druhého tranzistorového mostíka 4 a anodový uzol prvého diódového· mostíka 1 je spojený s emitorovým uzlom druhého, .trojfázového .tranzistorového mostíka 4. Emitorový uzol prvého trojfázového tranzistorového mostíka 2 je spojený s anodovým uzlom druhého trojfázového diódového mostíka 3 a kolektrový uzol prvého tranzistorového mostíka 2 je spojený s katódovým uzlom druhého trojfázového diódového mostíka 3.The input side 1L1, 1L2, 1L3 has the alternating side of the first three-phase diode bridge 1 and the alternating side of the first three-phase transistor bridge 2. The output terminals 2L1, 2L2, 2L3 have the alternating side of the second three-phase transistor bridge 4 and the alternating side of the second three-phase. a diode bridge, 3. The cathode node of the first three-phase diode bridge 1 is connected to the collector node of the second transistor bridge 4 and the anode node of the first diode bridge 1 is connected to the emitter node of the second, three-phase transistor bridge 4. The emitter node of the first three-phase transistor bridge 2 is connected to the anode the second three-phase diode bridge 3 and the collector node of the first transistor bridge 2 is connected to the cathode node of the second three-phase diode bridge 3.

Prvý nerladený trojfázový diódový mostík 1 pripája vždy najkladnejšiu vstupnú fázu ku kolektorovému uzlu, resp. najzápornejšiu fázu k emitorovému uzlu druhého trojfázového tranzistorového mostíka 4, ktorého výkonové polovodičové súčiastky podfa požadovaného algoritmu pripájajú a odpájajú najkladnejšiu a najzápornejšiu fázu k výstupným svorkám 2L1, 2L2, 2L3 meniča firekvencie. Po· vypnutí tranzistora druhého trojfázového tranzistorového mostíka 4 prúd odpojenej fáze prislúchajúcej k dané} výstupnej svorke komutuje z vypnutého tranzistora cez druhý trojfázový diódový mostík 3 na vybudený tranzistor prvého trojfázového tranzistorového mostíka 2.The first uncontrolled three-phase diode bridge 1 always connects the most costly input phase to the collector node, respectively. the most negative phase to the emitter node of the second three-phase transistor bridge 4, whose power semiconductor components, according to the desired algorithm, connect and disconnect the most expensive and negative phase to the output terminals 2L1, 2L2, 2L3 of the frequency converter. After switching off the transistor of the second three-phase transistor bridge 4, the disconnected phase current associated with the output terminal commutes from the switched-off transistor through the second three-phase diode bridge 3 to the built-in transistor of the first three-phase transistor bridge 2.

Claims

Transistor frequency converter for dynamically demanding four-quadrant drives, characterized in that the input terminals (1L1, 1L2, 1L3) are connected alternating side of the first diode bridge (1) and simultaneously alternating side of the first transistor bridge (2) and output terminals (2L1, 2L2, 2L3), the alternating side of the second transistor bridge (4) and the alternating side of the second diode bridge (3) are connected, wherein the cathode node of the first diode bias (1) is connected to the collector node of the second transistor bridge (4) and anode node of the first the diode bridge (1) is connected to the emitter node of the second transistor bridge (4), while the emitter node of the first transistor bridge (2) is connected to the anode node of the second diode bridge (3) and the collector node of the first transistor bridge (2) is connected to the cathode node of the second diode bridge (3).