RU2591055C1 - Frequency converter - Google Patents

Frequency converter Download PDF

Info

Publication number
RU2591055C1
RU2591055C1 RU2015106459/07A RU2015106459A RU2591055C1 RU 2591055 C1 RU2591055 C1 RU 2591055C1 RU 2015106459/07 A RU2015106459/07 A RU 2015106459/07A RU 2015106459 A RU2015106459 A RU 2015106459A RU 2591055 C1 RU2591055 C1 RU 2591055C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
terminal
rectifier bridge
voltage
frequency converter
output
Prior art date
Application number
RU2015106459/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Фёдор Андреевич Гельвер
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Судовые электротехнические системы" (ООО "НПЦ "СЭС")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Судовые электротехнические системы" (ООО "НПЦ "СЭС") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Судовые электротехнические системы" (ООО "НПЦ "СЭС")
Priority to RU2015106459/07A priority Critical patent/RU2591055C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2591055C1 publication Critical patent/RU2591055C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

FIELD: electronic equipment.
SUBSTANCE: present invention relates to electrical engineering and conversion equipment, particularly, to static converters of electric energy designed as per scheme of two-link electrical converters. Disclosed frequency converter circuit has sufficient universality and may be used to construct frequency converters within wide range of capacities. Set task is achieved by that electric circuit converter instead of uncontrolled rectifier bridge and power contactor is semi-controlled rectifier bridge and added additional elements charging circuit and elements of automating process of charge.
EFFECT: at minimum amount of elements of improved functionality of product, higher reliability, decreased weight, dimensions and cost, as well as automated reservoir capacitor charging static frequency converter.
3 cl, 3 dwg

Description

Предложение относится к области электротехники и силовой электроники, в частности к преобразователям с двойным преобразованием электрической энергии.The proposal relates to the field of electrical engineering and power electronics, in particular to converters with double conversion of electrical energy.

Известно устройство и метод предварительного заряда накопительного конденсатора электрического преобразователя (патент US 20080239432, класс Н02Н 7/125, дата приоритета 26.09.2008 г., дата публикации 01.04.2010 г.), содержащее входной контактор, выпрямитель, инвертор, накопительный конденсатор и зарядный резистор, установленный после выпрямителя и ограничивающий ток заряда конденсатора, а также контактор, шунтирующий зарядный резистор после окончания заряда. Недостатком известного устройства является необходимость установки двух дополнительных контакторов и зарядного резистора.A device and method for pre-charging the storage capacitor of an electrical converter (US Pat. No. 20080239432, class H02H 7/125, priority date 09/26/2008, publication date 04/01/2010), comprising an input contactor, a rectifier, an inverter, a storage capacitor and a charging device are known a resistor installed after the rectifier and limiting the charge current of the capacitor, as well as a contactor shunting the charging resistor after the end of the charge. A disadvantage of the known device is the need to install two additional contactors and a charging resistor.

Известно устройство преобразователя частоты (журнал "Электротехника", декабрь 2001, "Сравнительный анализ алгоритмов управления автономными инверторами напряжения в асинхронных электроприводах", автор Грузов В.Л., с. 34-40), содержащее входной силовой контактор, выпрямитель, к положительному выводу которого через сглаживающий дроссель подключены положительные полюса автономного инвертора напряжения, тормозного модуля и накопительного конденсатора, а к отрицательному выводу подключены отрицательные полюса автономного инвертора напряжения, тормозного модуля и накопительного конденсатора. Заряд накопительного конденсатора производится с использованием трех токоограничительных зарядных резисторов, каждый из которых подключен параллельно силовым контактам входного контактора, один из выводов резистора подключен к фазе питающей сети, другой вывод подключен к выводу переменного тока выпрямителя. Недостаток устройства заключается в необходимости использования трех дополнительных зарядных резисторов, ограничивающих зарядный (пусковой) ток конденсатора. В результате увеличиваются масса, габариты и стоимость устройства, снижается надежность. Кроме того, требуется регулярное наблюдение за преобразователем частоты, так как он постоянно находится под питающим напряжением.A device for a frequency converter is known (Journal "Electrical Engineering", December 2001, "Comparative Analysis of Control Algorithms for Autonomous Voltage Inverters in Asynchronous Electric Drives", author V.L. Gruzov, pp. 34-40), containing an input power contactor, rectifier, to a positive terminal which through the smoothing inductor the positive poles of the autonomous voltage inverter, the brake module and the storage capacitor are connected, and the negative poles of the autonomous voltage inverter are connected to the negative terminal I, brake module and storage capacitor. The storage capacitor is charged using three current-limiting charging resistors, each of which is connected in parallel with the power contacts of the input contactor, one of the resistor terminals is connected to the mains phase, and the other terminal is connected to the rectifier's AC terminal. The disadvantage of this device is the need to use three additional charging resistors, limiting the charging (starting) current of the capacitor. As a result, the mass, dimensions and cost of the device increase, and reliability decreases. In addition, regular monitoring of the frequency converter is required, as it is constantly under supply voltage.

Наиболее близким по технической сущности является преобразователь частоты (патент RU 2488937 С2, класс Н02М 5/00, дата приоритета 22.08.2011 г., дата публикации 27.07.2013 г., Гельвер Ф.А., Хомяк В.А., Лазаревский Н.А.), содержащий инвертор напряжения, накопительный конденсатор, тормозную цепочку, неуправляемый выпрямитель напряжения и зарядную цепочку. Зарядная цепочка состоит из трех диодов, зарядного резистора и силового трехфазного контактора. Заряд накопительного конденсатора производится с использованием трех слаботочных диодов, трех диодов анодной группы силового выпрямителя, а также зарядного резистора. После заряда накопительного конденсатора происходит подключение трех диодов катодной группы силового выпрямителя к силовой цепи с использованием контактора. Достоинством такой схемной реализации является повышение надежности преобразователя частоты, упрощение конструкции.The closest in technical essence is a frequency converter (patent RU 2488937 C2, class H02M 5/00, priority date 08/22/2011, publication date 07/27/2013, Gelver F.A., Khomyak V.A., Lazarevsky N .A.) Containing a voltage inverter, a storage capacitor, a brake circuit, an uncontrolled voltage rectifier, and a charging circuit. The charging circuit consists of three diodes, a charging resistor and a three-phase power contactor. The storage capacitor is charged using three low-current diodes, three diodes of the anode group of the power rectifier, and also a charging resistor. After charging the storage capacitor, three diodes of the cathode group of the power rectifier are connected to the power circuit using a contactor. The advantage of such a circuit implementation is to increase the reliability of the frequency converter, simplifying the design.

Недостаток устройства заключается в необходимости использования силового трехфазного контактора, имеющего ограниченное число коммутации. Кроме того, требуется регулярное наблюдение за преобразователем частоты, так как он постоянно находится под питающим напряжением.The disadvantage of this device is the need to use a three-phase power contactor having a limited number of switching. In addition, regular monitoring of the frequency converter is required, as it is constantly under supply voltage.

Предлагаемый преобразователь частоты позволяет упростить конструкцию устройства, повысить надежность, эффективность и улучшить габаритные и эксплуатационные характеристики, а также автоматизировать процесс заряда накопительного конденсатора преобразователя частоты.The proposed frequency converter allows you to simplify the design of the device, increase reliability, efficiency and improve overall and operational characteristics, as well as automate the charging process of the storage capacitor of the frequency converter.

Устройство, схема которого представлена на Фиг. 1, содержит систему управления 1, инвертор напряжения 2, тормозную цепочку 3, накопительный конденсатор 4, зарядный резистор 5, три диода 6, 7, 8 и трехфазный выпрямительный мост 9. К отрицательному полюсу трехфазного выпрямительного моста 9 подключены отрицательные полюса автономного инвертора напряжения 2, тормозной цепочки 3 и накопительного конденсатора 4. Положительный полюс автономного инвертора напряжения 2 соединен с положительным полюсом тормозной цепочки 3 и положительным полюсом накопительного конденсатора 4, зарядный резистор 5 первым выводом соединен с катодами трех диодов 6, 7, 8, аноды которых подключены к фазам питающей сети, к которой также подключены выводы переменного тока трехфазного выпрямительного моста 9. Трехфазный выпрямительный мост 9 выполнен полууправляемым с катодной группой, выполненной на тиристорах 10, 11, 12, причем катоды тиристоров 10, 11, 12 объединены и подключены к положительному полюсу тормозной цепочки 3. Преобразователь частоты снабжен дополнительными датчиком напряжения 13, предохранителем 14 и реле напряжения, состоящим из катушки управления 15 и нормально разомкнутого контакта реле 16, который первым своим выводом подключен к катодам тиристоров 10, 11, 12 выпрямительного моста 9, а вторым выводом через предохранитель 14 подключен ко второму выводу зарядного резистора 5. Катушка управления 15 реле напряжения подключена к системе управления 1. Датчик напряжения 13 своими измерительными выводами подключен к плюсовому и минусовому выводам накопительного конденсатора 4, а информационные выводы датчика напряжения 13 заведены в систему управления 1.The device whose circuit is shown in FIG. 1, contains a control system 1, a voltage inverter 2, a brake circuit 3, a storage capacitor 4, a charging resistor 5, three diodes 6, 7, 8 and a three-phase rectifier bridge 9. The negative poles of the autonomous voltage inverter 2 are connected to the negative pole of the three-phase rectifier bridge 9 , the brake circuit 3 and the storage capacitor 4. The positive pole of the autonomous voltage inverter 2 is connected to the positive pole of the brake chain 3 and the positive pole of the storage capacitor 4, charging resistor 5 first the output terminal is connected to the cathodes of three diodes 6, 7, 8, the anodes of which are connected to the phases of the supply network, to which the AC terminals of the three-phase rectifier bridge 9 are also connected. The three-phase rectifier bridge 9 is made semi-controllable with the cathode group made on thyristors 10, 11, 12, and the cathodes of the thyristors 10, 11, 12 are combined and connected to the positive pole of the brake chain 3. The frequency converter is equipped with additional voltage sensor 13, a fuse 14 and a voltage relay, consisting of a control coil 15 and a normally open contact of the relay 16, which is connected first to the cathodes of the thyristors 10, 11, 12 of the rectifier bridge 9, and the second terminal is connected through the fuse 14 to the second terminal of the charging resistor 5. The control coil 15 of the voltage relay is connected to the control system 1. Voltage sensor 13 is connected by its measurement terminals to the positive and negative terminals of the storage capacitor 4, and the information terminals of the voltage sensor 13 are connected to the control system 1.

Преобразователь частоты, схема которого представлена на Фиг. 2, содержит дополнительное реле напряжения, состоящее из катушки управления 17, нормально замкнутого контакта 18 и нормально разомкнутого контакта 19. Катушка управления 17 реле напряжения подключена одним выводом к положительному полюсу тормозной цепочки 3, а другим выводом к отрицательному полюсу тормозной цепочки 3. Нормально разомкнутый контакт 19 реле напряжения заведен в систему управления 1, а нормально замкнутый контакт 18 реле напряжения первым своим выводом подключен к катодам тиристоров 10, 11, 12 трехфазного выпрямительного моста 9, а вторым выводом через предохранитель 14 подключен ко второму выводу зарядного резистора 5.The frequency converter, the circuit of which is shown in FIG. 2, contains an additional voltage relay, consisting of a control coil 17, a normally closed contact 18 and a normally open contact 19. The control coil 17 of the voltage relay is connected by one terminal to the positive pole of the brake chain 3, and the other terminal to the negative pole of the brake chain 3. Normally open contact 19 of the voltage relay is connected to the control system 1, and normally closed contact 18 of the voltage relay is connected by its first output to the cathodes of the thyristors 10, 11, 12 of the three-phase rectifier bridge 9, and in the second terminal through the fuse 14 is connected to the second terminal of the charging resistor 5.

Система управления 1 преобразователем частоты, изображенная на Фиг. 3, содержит блок питания 20, генератор прямоугольных импульсов 21, конденсатор 22, два резистора 23, 24, транзистор 25, семь диодов 26÷32 и импульсный трансформатор 33. Импульсный трансформатор 33 содержит одну первичную обмотку 34 и три вторичных обмотки 35, 36, 37. Выход генератора прямоугольных импульсов 21 через нормально разомкнутый контакт 19 реле напряжения соединен с первой обкладкой конденсатора 22, вторая обкладка которого соединена с первым выводом первого резистора 23, второй вывод которого соединен с первым выводом второго резистора 24 и базой транзистора 25. Второй вывод второго резистора 24 соединен с минусом блока питания 20 и эмиттером транзистора 25, коллектор которого соединен с анодом первого диода 26 и первым выводом первичной обмотки 34 импульсного трансформатора 33, второй вывод которого соединен с катодом первого диода 26 и плюсом блока питания 20. Первая вторичная обмотка 35 импульсного трансформатора 33 своим первым выводом соединена с анодом второго диода 27 и катодом третьего диода 28, катод второго диода 27 соединен с управляющим электродом первого тиристора 10 полууправляемого выпрямительного моста 9. Второй вывод первой вторичной обмотки 35 импульсного трансформатора 33 соединен с анодом третьего диода 28 и общей точкой - катодами тиристоров 10, 11, 12 полууправляемого выпрямительного моста 9. Вторая 36 и третья 37 вторичные обмотки импульсного трансформатора 33 аналогично первой вторичной обмотке 35 импульсного трансформатора 33 через четвертый 29, пятый 30 и шестой 31, седьмой 32 диоды соответственно подключены ко второму 11 и третьему 12 тиристору полууправляемого выпрямительного моста 9.The control system 1 of the frequency converter shown in FIG. 3, contains a power supply 20, a rectangular pulse generator 21, a capacitor 22, two resistors 23, 24, a transistor 25, seven diodes 26 ÷ 32 and a pulse transformer 33. The pulse transformer 33 contains one primary winding 34 and three secondary windings 35, 36, 37. The output of the rectangular pulse generator 21 through a normally open contact 19 of the voltage relay is connected to the first plate of the capacitor 22, the second plate of which is connected to the first terminal of the first resistor 23, the second terminal of which is connected to the first terminal of the second resistor 24 and the base nzistor 25. The second output of the second resistor 24 is connected to the minus of the power supply 20 and the emitter of the transistor 25, the collector of which is connected to the anode of the first diode 26 and the first output of the primary winding 34 of the pulse transformer 33, the second output of which is connected to the cathode of the first diode 26 and the plus of the power supply 20. The first secondary winding 35 of the pulse transformer 33 is connected with its first output to the anode of the second diode 27 and the cathode of the third diode 28, the cathode of the second diode 27 is connected to the control electrode of the first semi-controlled thyristor 10 rectifier bridge 9. The second terminal of the first secondary winding 35 of the pulse transformer 33 is connected to the anode of the third diode 28 and the common point is the cathodes of the thyristors 10, 11, 12 of the semi-controlled rectifier bridge 9. The second 36 and third 37 secondary windings of the pulse transformer 33 are similar to the first secondary winding 35 pulse transformer 33 through the fourth 29, fifth 30 and sixth 31, seventh 32 diodes respectively connected to the second 11 and third 12 thyristor of a semi-controlled rectifier bridge 9.

Работа преобразователя частоты происходит следующим образом. При подключении преобразователя частоты (Фиг. 1) к питающей сети и подаче сигнала на заряд накопительного конденсатора 4 в систему управления 1, система управления 1 включит катушку управления 15 реле напряжения, которое замкнет свой нормально разомкнутый контакт 16. При этом начнется заряд накопительного конденсатора 4 по цепи фазы А, В, С, искусственно созданный трехфазный двухполупериодный выпрямитель на диодах 6, 7, 8 и диодах анодной группы полууправляемого выпрямительного моста 9, положительный вывод выпрямителя, зарядный резистор 5, предохранитель 14, замкнутый нормально разомкнутый контакт 16, накопительный конденсатор 4 и отрицательный вывод выпрямителя. При этом напряжение на конденсаторе 4 будет нарастать по экспоненциальному закону, определяемому номиналом сопротивления зарядного резистора 5 и емкости накопительного конденсатора 4. Датчик напряжения 13, подключенный измерительными выводами в звено постоянного тока, выдает информацию по информационным выводам об уровне напряжения в звене постоянного тока преобразователя частоты в систему управления 1. При достижении уровня напряжения в звене постоянного тока, близкого к номинальному, произойдет отключение катушки управления 15 реле напряжения и размыкание замкнутого нормально разомкнутого контакта 16, одновременно система управления выдаст команду на включение тиристоров 10, 11, 12 выпрямительного моста 9. Включение тиристоров 10, 11, 12 выпрямительного моста 9 обеспечит "силовое" подключение преобразователя частоты к питающей сети, и начинается работа инвертора напряжения 2 и целиком всего преобразователя частоты по заданному алгоритму управления.The operation of the frequency converter is as follows. When connecting the frequency converter (Fig. 1) to the mains supply and applying a signal to the charge of the storage capacitor 4 to the control system 1, the control system 1 will turn on the control coil 15 of the voltage relay, which closes its normally open contact 16. At the same time, the charge of the storage capacitor 4 will begin along a phase A, B, C circuit, an artificially created three-phase two-half-wave rectifier on diodes 6, 7, 8 and diodes of the anode group of a semi-controlled rectifier bridge 9, a positive terminal of the rectifier, a charging resistor 5, the keeper 14, the closed normally open contact 16, the storage capacitor 4 and the negative terminal of the rectifier. In this case, the voltage across the capacitor 4 will increase exponentially, determined by the nominal resistance of the charging resistor 5 and the capacitance of the storage capacitor 4. The voltage sensor 13, connected by the measurement leads to the DC link, provides information on informational conclusions about the voltage level in the DC link of the frequency converter to the control system 1. When the voltage level in the DC link is close to the nominal, the control coil 15 of the relay voltages and opening of the closed normally open contact 16, at the same time the control system will issue a command to turn on the thyristors 10, 11, 12 of the rectifier bridge 9. Turning on the thyristors 10, 11, 12 of the rectifier bridge 9 will provide a “power” connection of the frequency converter to the mains, and work begins voltage inverter 2 and the entire frequency converter according to a given control algorithm.

В случае аварийной ситуации - короткого замыкания в звене постоянного тока - зарядная цепь содержит предохранитель 14. В случае продолжительного протекания тока недопустимой величины во время процесса заряда предохранитель 14 перегорит и не допустит выхода из строя диодов 6, 7, 8 и зарядного резистора 5, рассчитанных на кратковременную работу.In the event of an emergency - a short circuit in the DC link - the charging circuit contains a fuse 14. In the event of a prolonged flow of an unacceptable current during the charging process, the fuse 14 will blow and will not allow the failure of the diodes 6, 7, 8 and the charging resistor 5, calculated for short-term work.

Такое схемное решение позволяет обеспечить заряд накопительного конденсатора через слаботочные диоды 6, 7, 8 и осуществить безтоковую коммутацию преобразователя частоты к питающей сети при подключении или отключении выпрямительного моста 9. К достоинству предлагаемой схемы можно отнести то, что элементы инвертора напряжения 2, тормозного модуля 3 и накопительного конденсатора 4 не будут находиться под напряжением, пока система управления 1 не подаст сигнал на заряд накопительного конденсатора 4.This circuit solution allows you to ensure the charge of the storage capacitor through low-current diodes 6, 7, 8 and to carry out current-free switching of the frequency converter to the mains when connecting or disconnecting the rectifier bridge 9. The advantages of the proposed circuit include the fact that the elements of the voltage inverter 2, brake module 3 and the storage capacitor 4 will not be energized until the control system 1 sends a signal to the charge of the storage capacitor 4.

С целью автоматизации процесса заряда накопительного конденсатора 3 преобразователь частоты был снабжен дополнительным реле. Рассмотрим более подробно работу данного схемного решения (Фиг. 2). При подключении преобразователя частоты к питающей сети начнется автоматизированный процесс заряда накопительного конденсатора 4 по цепи фазы А, В, С, искусственно созданный трехфазный двухполупериодный выпрямитель на диодах 6, 7, 8 и диодах анодной группы полууправляемого выпрямительного моста 9, положительный вывод выпрямителя зарядный резистор 5, предохранитель 14 замкнутый, нормально замкнутый контакт 18, накопительный конденсатор 4 и отрицательный вывод выпрямителя. При этом напряжение на конденсаторе 4 и катушке управления 17 будет нарастать по экспоненциальному закону. При достижении уровня напряжения на катушке управления 17, близкого к номинальному уровню напряжения в звене постоянного тока, реле напряжения разомкнет свой нормально замкнутый контакт 18, отключив зарядную цепь, и замкнет свой нормально разомкнутый контакт 19, подав в систему управления 1 сигнал о заряде накопительного конденсатора 4. При этом система управления 1 даст команду на включение тиристоров 10, 11, 12 выпрямительного моста 9. Включение тиристоров 10, 11, 12 выпрямительного моста 9 обеспечит "силовое" подключение преобразователя частоты к питающей сети, и начинается работа инвертора напряжения 2 и целиком всего преобразователя частоты по заданному алгоритму управления.In order to automate the process of charging the storage capacitor 3, the frequency converter was equipped with an additional relay. Consider in more detail the operation of this circuit solution (Fig. 2). When the frequency converter is connected to the supply network, an automated process of charging the storage capacitor 4 along the phase A, B, C circuit will begin, an artificially created three-phase two-half-wave rectifier on diodes 6, 7, 8 and diodes of the anode group of a semi-controlled rectifier bridge 9, a positive terminal of the rectifier charging resistor 5 , fuse 14 is closed, normally closed contact 18, the storage capacitor 4 and the negative terminal of the rectifier. In this case, the voltage across the capacitor 4 and the control coil 17 will increase exponentially. When the voltage level on the control coil 17 is close to the nominal voltage level in the DC link, the voltage relay opens its normally closed contact 18, disconnecting the charging circuit, and closes its normally open contact 19, giving the control system 1 a signal about the charge of the storage capacitor 4. In this case, the control system 1 will give the command to turn on the thyristors 10, 11, 12 of the rectifier bridge 9. Turning on the thyristors 10, 11, 12 of the rectifier bridge 9 will provide a "power" connection of the frequency converter to mains supply, and the operation of the voltage inverter 2 and the entire frequency converter according to a given control algorithm begins.

Схема управления тиристорами 10, 11, 12 системы управления 1 преобразователя частоты может быть реализована схемой, представленной на Фиг. 3. Предложенная схема работает следующим образом. В случае достижения уровня напряжения на катушке управления 17, равного уровню напряжения срабатывания катушки управления 17, реле напряжения замкнет нормально разомкнутый контакт 19. При этом импульсы с генератора прямоугольных импульсов 21 через замкнутый нормально разомкнутый контакт 19 поступают на конденсатор 22, представляющий из себя дифференцирующую цепь, генерирующую импульсы тока управления, поступающие через токоограничительный резистор 23 на базу транзистора 25. При этом транзистор 25, открываясь и закрываясь с частотой импульсов генератора прямоугольных импульсов 21, коммутирует первичную обмотку 34 импульсного трансформатора 33, получающую питание от блока питания 20. При этом на вторичных обмотках 35, 36, 37 будут генерироваться положительные и отрицательные импульсы тока. Для того чтобы на управляющие электроды тиристоров 10, 11, 12 приходили импульсы тока положительной полярности относительно катодов тиристоров 10, 11, 12, установлены диоды 27÷32, организующие работу импульсного трансформатора 33 в режиме трансформатора тока. Следует отметить, что частота импульсов генератора прямоугольных импульсов 21 должна быть значительно больше частоты напряжения питающей сети преобразователя частоты. Резистор 24 предназначен для исключения самопроизвольного открытия транзистора 25. Диод 26 предназначен для исключения коммутационных перенапряжений на транзисторе 25.The control circuit of the thyristors 10, 11, 12 of the control system 1 of the frequency converter can be implemented by the circuit shown in FIG. 3. The proposed scheme works as follows. If the voltage level at the control coil 17 is equal to the voltage level of the control coil 17, the voltage relay closes the normally open contact 19. In this case, the pulses from the rectangular pulse generator 21 through the closed normally open contact 19 are supplied to the capacitor 22, which is a differentiating circuit generating control current pulses through a current-limiting resistor 23 to the base of the transistor 25. In this case, the transistor 25, opening and closing with a pulse frequency generator of rectangular pulses 21, commutes the primary winding 34 of the pulse transformer 33, receiving power from the power supply 20. In this case, the secondary windings 35, 36, 37 will generate positive and negative current pulses. In order for the current electrodes of the thyristors 10, 11, 12 to receive current pulses of positive polarity relative to the cathodes of the thyristors 10, 11, 12, diodes 27 ÷ 32 are installed, which organize the operation of the pulse transformer 33 in the current transformer mode. It should be noted that the pulse frequency of the rectangular pulse generator 21 should be significantly higher than the frequency of the supply voltage of the frequency converter. The resistor 24 is designed to eliminate the spontaneous opening of the transistor 25. The diode 26 is designed to exclude switching overvoltages on the transistor 25.

Таким образом, предлагаемый преобразователь частоты позволяет значительно упростить конструкцию, повысить надежность работы, упрощает изготовление, монтаж и эксплуатацию, снижает вес, габариты и стоимость, а также позволяет автоматизировать процесс заряда накопительного конденсатора.Thus, the proposed frequency converter can significantly simplify the design, increase reliability, simplifies the manufacture, installation and operation, reduces weight, dimensions and cost, and also allows you to automate the process of charging the storage capacitor.

Claims (3)

1. Преобразователь частоты, содержащий систему управления, инвертор напряжения, тормозную цепочку, накопительный конденсатор, зарядный резистор, три диода и трехфазный выпрямительный мост, к отрицательному полюсу которого подключены отрицательные полюса автономного инвертора напряжения, тормозной цепочки и накопительного конденсатора, положительный полюс автономного инвертора напряжения соединен с положительным полюсом тормозной цепочки и положительным полюсом накопительного конденсатора, зарядный резистор первым выводом соединен с катодами трех диодов, аноды которых подключены к фазам питающей сети, к которой также подключены выводы переменного тока трехфазного выпрямительного моста, отличающийся тем, что выпрямительный мост выполнен полууправляемым с катодной группой, выполненной на тиристорах, причем катоды тиристоров объединены и подключены к положительному полюсу тормозной цепочки, преобразователь частоты снабжен дополнительными датчиком напряжения, предохранителем и реле напряжения, состоящим из катушки управления и нормально разомкнутого контакта реле, который первым своим выводом подключен к катодам тиристоров выпрямительного моста, а вторым выводом, через предохранитель подключен ко второму выводу зарядного резистора, катушка управления реле напряжения подключена к системе управления, а датчик напряжения своими измерительными выводами подключен к плюсовому и минусовому выводам накопительного конденсатора, а информационные выводы датчика напряжения заведены в систему управления.1. A frequency converter comprising a control system, a voltage inverter, a brake circuit, a storage capacitor, a charging resistor, three diodes and a three-phase rectifier bridge, to the negative pole of which are connected the negative poles of a stand-alone voltage inverter, a brake circuit and a storage capacitor, the positive pole of a stand-alone voltage inverter connected to the positive pole of the brake chain and the positive pole of the storage capacitor, the charging resistor is the first terminal n with the cathodes of three diodes, the anodes of which are connected to the phases of the supply network, to which the AC terminals of the three-phase rectifier bridge are also connected, characterized in that the rectifier bridge is made semi-controllable with the cathode group made on the thyristors, and the cathodes of the thyristors are combined and connected to the positive pole the brake circuit, the frequency converter is equipped with an additional voltage sensor, a fuse and a voltage relay, consisting of a control coil and a normally open contact a relay, which is connected first to the cathodes of the rectifier bridge thyristors, and the second terminal, through a fuse, is connected to the second terminal of the charging resistor, the voltage relay control coil is connected to the control system, and the voltage sensor is connected to the positive and negative terminals of the storage capacitor by its measurement terminals, and the information outputs of the voltage sensor are connected to the control system. 2. Преобразователь частоты по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными реле напряжения, состоящим из катушки управления, нормально замкнутого и нормально разомкнутого контактов, причем катушка управления реле напряжения подключена одним выводом к положительному полюсу тормозной цепочки, а другим выводом к отрицательному полюсу тормозной цепочки, нормально разомкнутый контакт реле напряжения заведен в систему управления, а нормально замкнутый контакт реле напряжения первым своим выводом подключен к катодам тиристоров трехфазного выпрямительного моста, а вторым выводом через предохранитель подключен ко второму выводу зарядного резистора.2. The frequency converter according to claim 1, characterized in that it is equipped with additional voltage relays, consisting of a control coil, normally closed and normally open contacts, and the voltage relay control coil is connected by one output to the positive pole of the brake circuit, and the other output to the negative the pole of the brake chain, the normally open contact of the voltage relay is connected to the control system, and the normally closed contact of the voltage relay is first connected to the cathodes of the thyristors phase rectifier bridge, and the second terminal through a fuse connected to the second terminal of the charging resistor. 3. Преобразователь частоты по п. 2, отличающийся тем, что система управления содержит блок питания, генератор прямоугольных импульсов, конденсатор, два резистора, транзистор, семь диодов и импульсный трансформатор, содержащий одну первичную обмотку и три вторичных, причем выход генератора прямоугольных импульсов через нормально разомкнутый контакт реле напряжения соединен с первой обкладкой конденсатора, вторая обкладка которого соединена с первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом второго резистора и базой транзистора, второй вывод второго резистора соединен с минусом блока питания и эмиттером транзистора, коллектор которого соединен с анодом первого диода и первым выводом первичной обмотки импульсного трансформатора, второй вывод которого соединен с катодом первого диода и плюсом блока питания, первая вторичная обмотка импульсного трансформатора своим первым выводом соединена с анодом второго диода и катодом третьего диода, катод второго диода соединен с управляющим электродом первого тиристора полууправляемого выпрямительного моста, второй вывод первой вторичной обмотки импульсного трансформатора соединен с анодом третьего диода и общей точкой - катодами тиристоров полууправляемого выпрямительного моста, вторая и третья вторичные обмотки импульсного трансформатора аналогично первой вторичной обмотке импульсного трансформатора через четвертый, пятый и шестой, седьмой диоды соответственно подключены ко второму и третьему тиристору полууправляемого выпрямительного моста. 3. The frequency converter according to claim 2, characterized in that the control system comprises a power supply unit, a rectangular pulse generator, a capacitor, two resistors, a transistor, seven diodes and a pulse transformer containing one primary winding and three secondary, and the output of the rectangular pulse generator through the normally open contact of the voltage relay is connected to the first capacitor plate, the second plate of which is connected to the first terminal of the first resistor, the second terminal of which is connected to the first terminal of the second resistor ora and the base of the transistor, the second output of the second resistor is connected to the minus of the power supply and the emitter of the transistor, the collector of which is connected to the anode of the first diode and the first output of the primary winding of the pulse transformer, the second output of which is connected to the cathode of the first diode and the plus of the power supply, the first secondary winding of the pulse the transformer with its first output is connected to the anode of the second diode and the cathode of the third diode, the cathode of the second diode is connected to the control electrode of the first thyristor of the semi-controlled rectifies bridge, the second output of the first secondary winding of the pulse transformer is connected to the anode of the third diode and the common point is the cathodes of the thyristors of a semi-controlled rectifier bridge, the second and third secondary windings of the pulse transformer are similarly to the first secondary winding of the pulse transformer through the fourth, fifth and sixth, seventh diodes respectively connected to the second and third thyristor of a semi-controlled rectifier bridge.
RU2015106459/07A 2015-02-25 2015-02-25 Frequency converter RU2591055C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015106459/07A RU2591055C1 (en) 2015-02-25 2015-02-25 Frequency converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015106459/07A RU2591055C1 (en) 2015-02-25 2015-02-25 Frequency converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2591055C1 true RU2591055C1 (en) 2016-07-10

Family

ID=56372273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015106459/07A RU2591055C1 (en) 2015-02-25 2015-02-25 Frequency converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2591055C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107287714A (en) * 2017-07-23 2017-10-24 经纬纺织机械股份有限公司 A kind of device for controlling spinning frame synchronously to stop
RU2636390C1 (en) * 2016-10-18 2017-11-23 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" Frequency converter
RU175937U1 (en) * 2017-06-21 2017-12-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Transistor frequency converter with compact control system
RU194734U1 (en) * 2019-05-28 2019-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" Frequency converter for three-phase asynchronous electric motors with the possibility of power from a low-voltage source of constant voltage
RU2748366C1 (en) * 2020-12-23 2021-05-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» Frequency converter
RU2754945C1 (en) * 2020-07-24 2021-09-08 Дмитрий Валерьевич Хачатуров System and method of pre-charging the capacitor bank of the power cells of the frequency converter
RU2794649C1 (en) * 2022-12-21 2023-04-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" Frequency converter

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080239432A1 (en) * 2006-09-14 2008-10-02 Yukio Itami Optical deflector, method of manufacturing optical deflector, optical scanning apparatus, and image forming apparatus
US20080310202A1 (en) * 2004-06-30 2008-12-18 Hubert Schierling Method for Automatic Adjustment of the Mains-System Frequency Parameter of a Frequency Converter Which Is Connected to a Mains System
RU2491702C2 (en) * 2011-08-22 2013-08-27 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Frequency converter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080310202A1 (en) * 2004-06-30 2008-12-18 Hubert Schierling Method for Automatic Adjustment of the Mains-System Frequency Parameter of a Frequency Converter Which Is Connected to a Mains System
US20080239432A1 (en) * 2006-09-14 2008-10-02 Yukio Itami Optical deflector, method of manufacturing optical deflector, optical scanning apparatus, and image forming apparatus
RU2491702C2 (en) * 2011-08-22 2013-08-27 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Frequency converter

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2636390C1 (en) * 2016-10-18 2017-11-23 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" Frequency converter
RU175937U1 (en) * 2017-06-21 2017-12-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Transistor frequency converter with compact control system
CN107287714A (en) * 2017-07-23 2017-10-24 经纬纺织机械股份有限公司 A kind of device for controlling spinning frame synchronously to stop
CN107287714B (en) * 2017-07-23 2023-06-30 经纬智能纺织机械有限公司 Device for controlling spinning frame to stop synchronously
RU194734U1 (en) * 2019-05-28 2019-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" Frequency converter for three-phase asynchronous electric motors with the possibility of power from a low-voltage source of constant voltage
RU2754945C1 (en) * 2020-07-24 2021-09-08 Дмитрий Валерьевич Хачатуров System and method of pre-charging the capacitor bank of the power cells of the frequency converter
RU2748366C1 (en) * 2020-12-23 2021-05-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» Frequency converter
RU2794649C1 (en) * 2022-12-21 2023-04-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" Frequency converter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2591055C1 (en) Frequency converter
US10186874B2 (en) Predicting high-voltage direct current transmission in a wind turbine system
CN102484372B (en) Power conditioner for photovoltaic power generation
RU2491702C2 (en) Frequency converter
EP2308714A2 (en) Power supply device and method for making decision as to contactor weld of power supply device
CN102983568A (en) Modular multilevel converter high voltage direct current (MMC-HVDC) converter station starting method used for power network black start
CN108701556B (en) DC voltage switch
JP2017225279A (en) Power conversion system
EP3633818A1 (en) Power conversion device
US10972015B2 (en) Method of initiating a regenerative converter and a regenerative converter
EP2945246A1 (en) Voltage adjusting apparatus
US20180222328A1 (en) Railroad vehicle control device
JP2014064349A (en) Power conversion device and method of controlling the same
RU2557807C2 (en) Frequency converter
US20090262469A1 (en) Circuit for protecting a dc network with dc loads against overvoltage
RU2653856C2 (en) Frequency converter
RU115132U1 (en) AUTONOMOUS INVERTER VOLTAGE CONVERTER
US11177662B2 (en) Monitoring of a high-voltage DC transmission
CN101651405B (en) Method of controlling a rectifying bridge in a diode mode and a circuit for the control
RU2606406C1 (en) Dc electric traction drive
RU138388U1 (en) DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF SUBMOTOR PUMP MOTOR
RU2682896C1 (en) Frequency converter
RU2748366C1 (en) Frequency converter
RU2794649C1 (en) Frequency converter
RU2558681C1 (en) Independent voltage inverter to supply load through transformer with low coupling coefficient between its windings

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190226