RU2683247C1 - Frequency converter - Google Patents
Frequency converter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2683247C1 RU2683247C1 RU2018116107A RU2018116107A RU2683247C1 RU 2683247 C1 RU2683247 C1 RU 2683247C1 RU 2018116107 A RU2018116107 A RU 2018116107A RU 2018116107 A RU2018116107 A RU 2018116107A RU 2683247 C1 RU2683247 C1 RU 2683247C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bridge
- frequency converter
- storage capacitor
- contactor
- charging
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
- H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
- H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
- H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
Abstract
Description
Предложение относится к области электротехники и силовой электроники, в частности, к статическим преобразователям частоты с двойным преобразованием электрической энергии.The proposal relates to the field of electrical engineering and power electronics, in particular, to static frequency converters with double conversion of electrical energy.
Известен преобразователь частоты (журнал "Электротехника", декабрь 2001, "Сравнительный анализ алгоритмов управления автономными инверторами напряжения в асинхронных электроприводах", автор Грузов В.Л. с. 34-40), содержащий входной силовой контактор, выпрямитель, к положительному выводу которого через сглаживающий дроссель подключены положительные полюса автономного инвертора напряжения, тормозного модуля и накопительного конденсатора. Отрицательный вывод выпрямителя подключен к отрицательным полюсам автономного инвертора напряжения, тормозного модуля и накопительного конденсатора. Заряд накопительного конденсатора производится с использованием трех токоограничительных зарядных резисторов, которые подключены параллельно трем силовым контактам входного контактора. Один из выводов каждого резистора подключен к фазе питающей сети, а другой вывод подключен к выводу переменного тока выпрямителя. Недостатком устройства является необходимость использования входного силового контактора и 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 цепью заряда накопительного конденсатора.A known frequency converter (journal "Electrical Engineering", December 2001, "Comparative analysis of control algorithms for autonomous voltage inverters in asynchronous electric drives", author Gruzov V.L. p. 34-40), containing an input power contactor, rectifier, to the positive output of which a smoothing inductor connected to the positive poles of an autonomous voltage inverter, brake module and storage capacitor. The negative terminal of the rectifier is connected to the negative poles of an autonomous voltage inverter, brake module and storage capacitor. The storage capacitor is charged using three current-limiting charging resistors that are connected in parallel with the three power contacts of the input contactor. One of the terminals of each resistor is connected to the phase of the supply network, and the other terminal is connected to the AC terminal of the rectifier. The disadvantage of this device is the need to use an input power contactor and three additional charging resistors that limit 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 charge circuit of the storage capacitor is required.
Известно устройство преобразователя частоты (патент RU 2591054 С1, класс Н02М 5/458, дата приоритета 16.12.2014 г., дата публикации 10.07.2016 г., заявка 2014151102/07, 16.12.2014, автор Гельвер Ф.А.) содержащий систему управления, выпрямитель напряжения, тормозную цепочку, накопительный конденсатор, инвертор напряжения и контактор. Причем нормально открытый контакт контактора установлен в минусовую шину между выпрямителем и инвертором напряжения в разрыв узла соединяющего резистор и обратный диод тормозной цепочки. Достоинством предложения является отсутствие входного силового контактора. К недостаткам известного устройства относится то, что процесс заряда накопительного конденсатора начинается сразу после подачи напряжения на выводы переменного тока выпрямителя напряжения, а также в том, что преобразователь частоты должен содержать в своем составе тормозную цепочку.A frequency converter device is known (patent RU 2591054 C1,
Известно устройство и метод предварительного заряда накопительного конденсатора преобразователя (патент US 2010/0080022 A1, METHOD AND APPARATUS FOR PRE-CHARGING POWER CONVERTERS AND DIAGNOSING PRE-CHARGE FAULTS, автор Robert H. Schmidt, класс H02H 7/125, дата приоритета 26.09.2008 г., дата публикации 01.04.2010 г.), содержащее трехфазный входной силовой контактор, выпрямитель напряжения, накопительный конденсатор и зарядный резистор, установленный после выпрямителя и ограничивающий ток заряда конденсатора, а также контакт контактора, шунтирующий зарядный резистор после окончания процесса заряда. Недостатком данного преобразователя частоты является наличие трехфазного входного силового контактора, зарядной цепочки состоящей из дополнительного мощного зарядного резистора и силового контакта контактора, установленных на стороне постоянного тока преобразователя частоты.A device and method for pre-charging a storage capacitor of a converter are known (patent US 2010/0080022 A1, METHOD AND APPARATUS FOR PRE-CHARGING POWER CONVERTERS AND DIAGNOSING PRE-CHARGE FAULTS, author Robert H. Schmidt,
Наиболее близким по технической сущности является преобразователь частоты (патент US 2008/0310202 A1, METHOD FOR AUTOMATIC ADJUSTMENT OF THE MAINS-SYSTEM FREQUENCY PARAMETR OF A FREQUENCY CONVERTER WHICH IS CONNECTED TO A MAINS SYSTEM, автор Hubert Schierling, класс H02M 5/458, дата приоритета 30.06.2004 г., дата публикации 18.12.2008 г.), содержащий выпрямитель напряжения, накопительный конденсатор, инвертор напряжения и зарядный резистор, установленный после выпрямителя и ограничивающий ток заряда конденсатора, а также контакт контактора, шунтирующий зарядный резистор после окончания процесса заряда. Параллельно накопительному конденсатору установлены разрядные резисторы, которые осуществляют разряд накопительного конденсатора после отключения преобразователя частоты от сети. Недостатком данного преобразователя частоты является не управляемый и неконтролируемый процесс заряда накопительного конденсатора, звена постоянного тока, сразу же после подачи напряжения на вход преобразователя частоты. К недостаткам известного устройства также можно отнести отсутствие устройства рассеяния энергии торможения и соответственно невозможность торможения и остановки электропривода с заданной интенсивностью, а возможность остановки электродвигателя только на выбеге. К недостаткам известной конструкции также следует отнести наличие разрядных резисторов на которых бесполезно выделяется мощность в виде тепла после того как на вход преобразователя частоты подали напряжение, тем самым снижается КПД и энергетическая эффективность преобразователя частоты.The closest in technical essence is a frequency converter (patent US 2008/0310202 A1, METHOD FOR AUTOMATIC ADJUSTMENT OF THE MAINS-SYSTEM FREQUENCY PARAMETR OF A FREQUENCY CONVERTER WHICH IS CONNECTED TO A MAINS SYSTEM, author Hubert Schierling,
Предлагаемый преобразователь частоты позволяет получить новые функциональные возможности в частности осуществлять управляемый заряд накопительного конденсатора и подготовку преобразователя частоты к работе тогда когда это необходимо по команде с системы управления, а так же возможность осуществлять торможение привода с отдачей энергии в зарядный резистор. Зарядный резистор может быть использован и для управляемого разряда накопительного конденсатора преобразователя частоты. Характерной особенностью предложенного преобразователя частоты является простая схемотехническая реализация, минимальное число элементов схемы, высокая надежность, эффективность и высокие эксплуатационные характеристики. Предлагаемый преобразователь частоты отличает модульность, универсальность и унификация используемой элементной базы. Предлагаемый преобразователь частоты позволяет довольно просто осуществить диагностику наличия короткого замыкания и отключить процесс заряда накопительного конденсатора в случае возникновения аварийной ситуации.The proposed frequency converter makes it possible to obtain new functionalities, in particular, to carry out a controlled charge of the storage capacitor and prepare the frequency converter for operation when it is necessary by command from the control system, as well as the ability to brake the drive with energy output to the charging resistor. A charging resistor can also be used for a controlled discharge of the storage capacitor of the frequency converter. A characteristic feature of the proposed frequency converter is a simple circuit design, the minimum number of circuit elements, high reliability, efficiency and high performance. The proposed frequency converter is distinguished by modularity, versatility and unification of the used elemental base. The proposed frequency converter makes it quite simple to diagnose the presence of a short circuit and turn off the charging process of the storage capacitor in the event of an emergency.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в схеме преобразователя частоты, содержащей систему управления, контактор, состоящий из катушки управления и одного контакта, трехфазный выпрямительный мост, зарядный резистор, накопительный конденсатор, три полумоста инвертора напряжения, каждый из которых состоит из двух транзисторов с антипараллельно подключенными диодами, причем коллектор первого транзистора образует положительный полюс полумоста, а эмиттер первого транзистора соединен с коллектором второго транзистора и образуют выход переменного тока полумоста, эмиттер второго транзистора образует отрицательный полюс полумоста, выходы переменного тока полумостов инвертора напряжения образуют выходы переменного тока преобразователя частоты, выводы переменного тока выпрямительного моста подключены к питающей сети, катушка управления контактора подключена к системе управления, трехфазный выпрямительный мост своим отрицательным полюсом соединен с отрицательными полюсами трех полумостов инвертора напряжения и отрицательным полюсом накопительного конденсатора, положительный полюс которого соединен с положительными полюсами второго и третьего полумоста инвертора напряжения, предусмотрены следующие отличия: контакт контактора выполнен перекидным, причем общий вывод, которого подключен к положительным полюсам накопительного конденсатора и второго и третьего полумоста инвертора напряжения, вывод нормально - закрытого контакта перекидного контакта контактора подключен к первому выводу зарядного резистора, второй вывод которого подключен к выходу переменного тока первого полумоста, а положительный полюс трехфазного выпрямительного моста соединен с положительным полюсом первого полумоста и с выводом нормально - открытого контакта перекидного контакта контактора.The problem is solved due to the fact that in the frequency converter circuit containing the control system, a contactor consisting of a control coil and one contact, a three-phase rectifier bridge, a charging resistor, a storage capacitor, three half-bridge voltage inverters, each of which consists of two transistors with antiparallel connected diodes, and the collector of the first transistor forms the positive pole of the half-bridge, and the emitter of the first transistor is connected to the collector of the second transistor and form the half-bridge alternating current output, the second transistor emitter forms the half-bridge negative pole, the voltage inverter half-bridge alternating current outputs form the frequency converter’s alternating current outputs, the rectifier bridge's alternating current outputs are connected to the mains supply, the contactor control coil is connected to the control system, the three-phase rectifying bridge is negative a pole connected to the negative poles of the three half-bridges of the voltage inverter and the negative pole of the storage conden the ator, the positive pole of which is connected to the positive poles of the second and third half-bridge of the voltage inverter, the following differences are provided: the contactor contact is cross over, and the common output, which is connected to the positive poles of the storage capacitor and the second and third half-bridge of the voltage inverter, the output is normally closed contact the contactor’s contact is connected to the first output of the charging resistor, the second output of which is connected to the AC output of the first half-bridge, and olozhitelny pole three-phase rectifier bridge connected to the positive pole of the first half bridge and with the output normally - open contact changeover contact of the contactor.
Кроме того, преобразователь частоты может содержать дополнительный контакт, а катушка управления контактора подключена одним выводом к положительному полюсу накопительного конденсатора, а другим выводом к отрицательному полюсу накопительного конденсатора, а дополнительный контакт контактора подключен к системе управления.In addition, the frequency converter may contain an additional contact, and the control coil of the contactor is connected with one terminal to the positive pole of the storage capacitor, and the other terminal to the negative pole of the storage capacitor, and an additional contact of the contactor is connected to the control system.
Кроме того, преобразователь частоты может быть выполнен многофазным при этом четвертый и последующие плечи полумоста инвертора напряжения своими положительными полюсами соединены с положительным полюсом накопительного конденсатора, а отрицательные полюса четвертого и последующих плеч полумостов инвертора напряжения соединены с отрицательным полюсом накопительного конденсатора.In addition, the frequency converter can be made multiphase with the fourth and subsequent shoulders of the half-bridge of the voltage inverter using their positive poles connected to the positive pole of the storage capacitor, and the negative poles of the fourth and subsequent shoulders of the half-bridge voltage inverter connected to the negative pole of the storage capacitor.
Сущность изобретения поясняется чертежами - на Фиг. 1 представлена схема преобразователя частоты, на Фиг. 2 - представлена схема преобразователя частоты содержащего дополнительный контакт контактора и иное подключение катушки контактора, на Фиг. 3 - изображена схема многофазного преобразователя частоты, на Фиг. 4 - изображен вариант схемы преобразователя частоты с включением перекидного контакта контактора в отрицательную шину звена постоянного тока преобразователя частоты.The invention is illustrated by drawings - in Fig. 1 is a diagram of a frequency converter; FIG. 2 is a diagram of a frequency converter containing an additional contactor contactor and another connection of a contactor coil; FIG. 3 - shows a diagram of a multiphase frequency converter, FIG. 4 - shows a variant of the frequency converter circuit with the switching contactor of the contactor in the negative bus of the DC link of the frequency converter.
Преобразователь частоты, схема которого представлена на Фиг. 1, содержит систему управления 1, контактор, состоящий из катушки управления 2 и одного контакта 3, трехфазный выпрямительный мост 4, зарядный резистор 5, накопительный конденсатор 6, три полумоста 7-1, 7-2, 7-3 инвертора напряжения. Каждый из полумостов 7-1, 7-2, 7-3 инвертора напряжения состоит из двух транзисторов 8, 9 с антипараллельно подключенными диодами 10 и 11, причем коллектор первого транзистора 8 образует положительный полюс полумоста 7-1 (7-2, 7-3), а эмиттер первого транзистора 8 соединен с коллектором второго транзистора 9 и образуют выход переменного тока полумоста 7-1 (7-2, 7-3). Эмиттер второго транзистора 9 образует отрицательный полюс полумоста 7-1 (7-2, 7-3), выходы переменного тока полумостов 7-1, 7-2, 7-3 инвертора напряжения образуют выходы переменного тока преобразователя частоты. Выводы переменного тока выпрямительного моста 4 подключены к питающей сети, катушка управления 2 контактора подключена к системе управления 1. Трехфазный выпрямительный мост 4 своим отрицательным полюсом соединен с отрицательными полюсами трех полумостов 7-1, 7-2, 7-3 инвертора напряжения и отрицательным полюсом накопительного конденсатора 6. Положительный полюс накопительного конденсатора 6 соединен с положительными полюсами второго 7-2 и третьего 7-3 полумоста инвертора напряжения. В преобразователе частоты контакт 3 контактора выполнен перекидным. Причем общий вывод контакта 3 контактора подключен к положительным полюсам накопительного конденсатора 6 и второго 7-2 и третьего 7-3 полумоста инвертора напряжения. Вывод нормально - закрытого контакта 3 перекидного контакта контактора подключен к первому выводу зарядного резистора 5. Второй вывод зарядного резистора 5 подключен к выходу переменного тока первого полумоста 7-1, а положительный полюс трехфазного выпрямительного моста 4 соединен с положительным полюсом первого полумоста 7-1 и с выводом нормально - открытого контакта 3 перекидного контакта контактора.The frequency converter, the circuit of which is shown in FIG. 1, contains a
Преобразователь частоты, схема которого представлена на Фиг. 2, может содержать дополнительный контакт 12, а катушка управления 2 контактора подключена одним выводом к положительному полюсу накопительного конденсатора 6, а другим выводом к отрицательному полюсу накопительного конденсатора 6, а дополнительный контакт 12 контактора подключен к системе управления 1.The frequency converter, the circuit of which is shown in FIG. 2, may contain an
Преобразователь частоты, схема которого представлена на Фиг. 3, может быть выполнен многофазным при этом четвертый 7-4 и последующие 7-5÷7-n плечи полумоста инвертора напряжения своими положительными полюсами соединены с положительным полюсом накопительного конденсатора 6, а отрицательные полюса четвертого 7-4 и последующих 7-5÷7-n плеч полумостов инвертора напряжения соединены с отрицательным полюсом накопительного конденсатора 6.The frequency converter, the circuit of which is shown in FIG. 3, the fourth 7-4 and subsequent 7-5 ÷ 7-n shoulders of the voltage inverter half-bridge can be multiphase with their positive poles connected to the positive pole of the storage capacitor 6, and the negative poles of the fourth 7-4 and subsequent 7-5 ÷ 7 -n of the half-bridge arms of the voltage inverter are connected to the negative pole of the storage capacitor 6.
Работа преобразователя частоты происходит следующим образом. При подключении преобразователя частоты (Фиг. 1) к питающей сети на выходе выпрямительного моста 4 формируется выпрямленное напряжение, причем положительный потенциал с положительного полюса выпрямительного моста 4 приложен к положительному полюсу полумоста 7-1 инвертора напряжения и выводу нормально - открытого контакта 3 перекидного контакта контактора. Отрицательный потенциал с отрицательного полюса выпрямительного моста 4 приложен к отрицательным полюсам полумостов 7-1, 7-2, 7-3 инвертора напряжения и к отрицательному полюсу накопительного конденсатора 6.The operation of the frequency converter is as follows. When the frequency converter (Fig. 1) is connected to the mains, a rectified voltage is generated at the output of the
При необходимости заряда накопительного конденсатора и включения преобразователя частоты в работу система управления 1 подает команду на включение транзистора 8 полумоста 7-1 инвертора напряжения. При этом начнется заряд накопительного конденсатора 6 по цепи фазы А, В, С питающей сети, выпрямительный мост 4, положительный полюс выпрямительного моста 4, включенный транзистор 8 полумоста 7-1 инвертора напряжения, зарядный резистор 5, накопительный конденсатор 6 и отрицательный полюс выпрямительного моста 4. Напряжение на конденсаторе 6 будет нарастать по экспоненциальному закону, определяемому номиналом сопротивления зарядного резистора 5 и величиной емкости накопительного конденсатора 6. Следует отметить, что транзистор 8 полумоста 7-1 инвертора напряжения может быть включен постоянно или работать в режиме широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Ток заряда накопительного конденсатора 6 ограничен сопротивлением зарядного резистора 5 либо длительностью открытого состояния транзистора 8 полумоста 7-1 инвертора напряжения в случае его работы в режиме ШИМ. По окончании процесса заряда накопительного конденсатора 6, когда напряжение в звене постоянного тока преобразователя частоты близко к номинальному происходит отключение транзистора 8 полумоста 7-1 инвертора напряжения и включение катушки 2 контактора и переключение контакта 3 перекидного контакта контактора. Переключение контакта 3 контактора обеспечит сборку штатной схемы преобразователя частоты, и начинается работа полумостов 7-1, 7-2, 7-3 инвертора напряжения и целиком всего преобразователя частоты по заданному алгоритму управления.If necessary, charge the storage capacitor and enable the frequency converter in operation, the
Следует отметить, что в процессе работы преобразователя частоты после произведенного заряда, зарядный резистор 5 больше не работает, а будет работать только при необходимости снижения (гашения) напряжения в звене постоянного тока при рекуперации энергии со стороны нагрузки преобразователя частоты. При необходимости снижения (гашения) напряжения в звене постоянного тока при рекуперации энергии со стороны нагрузки преобразователя частоты происходит отключение катушки 2 контактора и переключение контакта 3 перекидного контакта контактора в исходное состояние. При этом транзистор 8 полумоста 7-1 инвертора напряжения выключается из работы, а транзистор 9 полумоста 7-1 инвертора напряжения работает в режиме ШИМ и осуществляет гашение энергии накопленной в накопительном конденсаторе 6, полумосты 7-2, 7-3 инвертора напряжения работают в штатном режиме обеспечивая торможение с заданной интенсивностью и рекуперацию энергии со стороны нагрузки преобразователя частоты в звено постоянного тока. Такое схемное решение позволяет реализовать несимметричное торможение нагрузки (электропривода) с заданной интенсивностью.It should be noted that during the operation of the frequency converter after the charge is made, the
Предложенная схема преобразователя частоты позволяет реализовать разряд энергии накопленной в накопительном конденсаторе 6 при отключении преобразователя частоты от сети. При отключении преобразователя частоты от питающей сети система управления 1 отключит катушку 2 контактора и переключение контакта 3 перекидного контакта контактора в исходное состояние, и включит транзистор 9 полумоста 7-1 инвертора напряжения в режиме ШИМ и будет осуществляться гашение энергии накопленной в накопительном конденсаторе 6. Транзисторы 8 и 9 полумостов 7-2, 7-3 инвертора напряжения при этом выключены. Такое схемное решение и алгоритм работы зарядного резистора 5 позволит осуществить разряд накопительного конденсатора 6 и осуществить защиту обслуживающего персонала от поражения электрическим током в случае обслуживания отключенного от сети преобразователя частоты либо в случае возникновения аварийной ситуации.The proposed frequency converter circuit allows you to realize the discharge of energy stored in the storage capacitor 6 when the frequency converter is disconnected from the network. When the frequency converter is disconnected from the mains supply,
Таким образом, такое схемное решение в преобразователе частоты позволяет обеспечить управляемый заряд накопительного конденсатора 6 через зарядный резистор 5. При этом зарядный резистор 5 может участвовать и в процессе сброса и рассеяния энергии торможения нагрузки преобразователя частоты и при разряде накопительного конденсатора 6 при отключении преобразователя частоты от питающей сети.Thus, such a circuit solution in the frequency converter allows you to provide a controlled charge of the storage capacitor 6 through the
Следует отметить что питание системы управления 1 может быть осуществлено как от той же питающей сети А, В, С, либо независимо от любой другой питающей сети либо от автономного источника электроэнергии.It should be noted that the
С целью автоматизации процесса заряда накопительного конденсатора 6 катушка 2 контактора может быть подключена параллельно накопительному конденсатору 6 (Фиг. 2). Такое схемное решение позволяет автоматизировать процесс заряда накопительного конденсатора 6 и осуществить набор штатной схемы преобразователя частоты посредствам контакта 3 перекидного контакта контактора без использования системы управления 1 сразу же после заряда накопительного конденсатора 6. Такое включение катушки 2 контактора позволяет исключить случайное включение контакта 3 перекидного контакта контактора, при напряжении звена постоянного тока ниже допустимого значения близкого к номинальному напряжению звена постоянного тока тем самым исключается ударный заряд накопительного конденсатора (ударный ток заряда накопительного конденсатора). При этом система управления 1 получает информацию о состоянии контактора по средствам дополнительного контакта 12 контактора подключенного к системе управления 1. Включение катушки 2 контактора в звено постоянного тока позволяет осуществить диагностику наличия короткого замыкания в звене постоянного тока. При коротком замыкании в звене постоянного тока и после подачи сигнала на заряд накопительного конденсатора 6 через зарядный резистор 5 течет ток, но заряда накопительного конденсатора 6 не происходит по истечении допустимого времени заряда накопительного конденсатора 6 если в системе управления не замкнется дополнительный контакт 12 контактора система управления 1 отключит транзистор 8 полумоста 7-1 инвертора напряжения и прекратит процесс заряда накопительного конденсатора 6 и выдаст информацию о неисправности преобразователя частоты.In order to automate the process of charging the storage capacitor 6, the
Работа преобразователя частоты происходит следующим образом. При подключении преобразователя частоты (Фиг. 2) к питающей сети на выходе выпрямительного моста 4 формируется выпрямленное напряжение. При необходимости заряда накопительного конденсатора и включения преобразователя частоты в работу система управления 1 подает команду на включение транзистора 8 полумоста 7-1 инвертора напряжения. При этом начнется заряд накопительного конденсатора 6 по цепи фазы А, В, С питающей сети, выпрямительный мост 4, положительный полюс выпрямительного моста 4, включенный транзистор 8 полумоста 7-1 инвертора напряжения, зарядный резистор 5, накопительный конденсатор 6 и отрицательный полюс выпрямительного моста 4. Напряжение на конденсаторе 6 будет нарастать по экспоненциальному закону, определяемому номиналом сопротивления зарядного резистора 5 и величиной емкости накопительного конденсатора 6. Ток заряда накопительного конденсатора 6 ограничен сопротивлением зарядного резистора 5 либо длительностью открытого состояния транзистора 8 полумоста 7-1 инвертора напряжения в случае его работы в режиме ШИМ. При достижении уровня напряжения на накопительном конденсаторе 6 и катушке 2 контактора близкого к номинальному уровню напряжения в звене постоянного тока и равного напряжению втягивания катушки 2 контактора, контактор сработает и переключит свои перекидной контакт 3 в плюсовой шине звена постоянного тока и замкнет дополнительный контакт 12 в цепи системы управления 1 соответственно. Замыкание дополнительного контакта 12 контактора выдаст в систему управления 1 информацию о том, что процесс заряда успешно завершен. Переключение контакта 3 перекидного контакта контактора обеспечит сборку штатной схемы преобразователя частоты, и начинается работа преобразователя частоты по заданному алгоритму управления системы управления 1.The operation of the frequency converter is as follows. When connecting the frequency converter (Fig. 2) to the mains, a rectified voltage is formed at the output of the
На Фиг. 3 изображена схема многофазного преобразователя частоты. В такой схеме (Фиг. 3) четвертое 7-4 и последующие 7-5÷7-n плечи полумоста инвертора напряжения своими положительными полюсами соединены с положительным полюсом накопительного конденсатора 6, а отрицательные полюса четвертого 7-4 и последующих 7-5÷7-n плеч полумостов инвертора напряжения соединены с отрицательным полюсом накопительного конденсатора 6. Данное схемное решение позволит реализовать многофазный преобразователь частоты с целью увеличения единичной мощности преобразователя частоты, либо для реализации многофазного электропривода с улучшенными вибро-шумовыми характеристиками.In FIG. 3 shows a diagram of a multiphase frequency converter. In such a circuit (Fig. 3), the fourth 7-4 and subsequent 7-5 ÷ 7-n shoulders of the half-bridge of the voltage inverter are connected with their positive poles to the positive pole of the storage capacitor 6, and the negative poles of the fourth 7-4 and subsequent 7-5 ÷ 7 -n shoulders of the half-bridges of the voltage inverter are connected to the negative pole of the storage capacitor 6. This circuit solution will allow to implement a multiphase frequency converter in order to increase the unit power of the frequency converter, or to implement a multiphase electric drive with improved vibration and noise characteristics.
Вариант схемной реализации предложенного преобразователя частоты изображенный на Фиг. 4 позволяет реализовать те же функциональные возможности что и в схеме преобразователя частоты изображенного на Фиг. 1. Отличие заключается в ином подключении элементов зарядной цепи с включением контакта 3 перекидного контакта контактора в отрицательную шину звена постоянного тока преобразователя частоты.An embodiment of the proposed frequency converter shown in FIG. 4 allows you to implement the same functionality as in the circuit of the frequency converter shown in FIG. 1. The difference lies in the different connection of the elements of the charging circuit with the inclusion of
Таким образом, предлагаемый преобразователь частоты позволяет улучшить функциональные возможности, повысить надежность, эффективность и улучшить эксплуатационные характеристики, а также что особенно важно добавить в схему преобразователя частоты возможность управляемого заряда накопительного конденсатора и его управляемого разряда по команде системы управления. Предлагаемый преобразователь частоты отличает модульность, универсальность и унификация используемой элементной базы. Предлагаемый преобразователь частоты позволяет довольно просто осуществить диагностику наличия короткого замыкания и отключить процесс заряда накопительного конденсатора в случае возникновения аварийной ситуации.Thus, the proposed frequency converter can improve functionality, increase reliability, efficiency and improve operational characteristics, and it is also especially important to add the possibility of a controlled charge of the storage capacitor and its controlled discharge to the frequency converter circuit upon command of the control system. The proposed frequency converter is distinguished by modularity, versatility and unification of the used elemental base. The proposed frequency converter makes it quite simple to diagnose the presence of a short circuit and turn off the charging process of the storage capacitor in the event of an emergency.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018116107A RU2683247C1 (en) | 2018-04-27 | 2018-04-27 | Frequency converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018116107A RU2683247C1 (en) | 2018-04-27 | 2018-04-27 | Frequency converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2683247C1 true RU2683247C1 (en) | 2019-03-27 |
Family
ID=65858786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018116107A RU2683247C1 (en) | 2018-04-27 | 2018-04-27 | Frequency converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2683247C1 (en) |
Citations (3)
| 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 |
| RU2491702C2 (en) * | 2011-08-22 | 2013-08-27 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Frequency converter |
| RU2591054C1 (en) * | 2014-12-16 | 2016-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Судовые электротехнические системы" (ООО "НПЦ "СЭС") | Frequency converter |
-
2018
- 2018-04-27 RU RU2018116107A patent/RU2683247C1/en active
Patent Citations (3)
| 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 |
| RU2491702C2 (en) * | 2011-08-22 | 2013-08-27 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Frequency converter |
| RU2591054C1 (en) * | 2014-12-16 | 2016-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Судовые электротехнические системы" (ООО "НПЦ "СЭС") | Frequency converter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107134952B (en) | Motor drive | |
| US6353545B1 (en) | Inverter apparatus with active current limiting and smoothing circuit | |
| US4672520A (en) | Current-source power converting apparatus with self-extinction devices | |
| CN107458231B (en) | Controller and method for driving inverter circuit for permanent magnet synchronous motor | |
| US20130106328A1 (en) | Integrated regenerative ac drive with solid state precharging | |
| EP2814162B1 (en) | Medium voltage inverter system | |
| CN110176898B (en) | Motor drive device including short-circuit determination unit for capacitor of DC link unit | |
| JP2017225280A (en) | Power conversion system | |
| JP5664600B2 (en) | Electric car | |
| JP2017225279A (en) | Power conversion system | |
| US10840800B2 (en) | Power conversion device | |
| CN111095762A (en) | Control unit, inverter, assembly, vehicle and method for controlling an inverter | |
| CN110829376A (en) | Motor active short circuit control device and method and automobile | |
| CN110784154A (en) | Motor driving device | |
| US10972015B2 (en) | Method of initiating a regenerative converter and a regenerative converter | |
| US4642474A (en) | Elevator rescue apparatus during stoppage of power supply | |
| RU2683247C1 (en) | Frequency converter | |
| WO2021028003A1 (en) | Intelligent discharge control for modular multilevel converter | |
| JPH0759359A (en) | Power converter for power regeneration | |
| RU2557807C2 (en) | Frequency converter | |
| JP6162833B2 (en) | Plug-in vehicle charging device and plug-in vehicle | |
| RU2682896C1 (en) | Frequency converter | |
| CN101567553B (en) | Circuit for protecting a DC network against overvoltage | |
| JP2017225323A (en) | Power storage system | |
| WO2020105080A1 (en) | Power conversion device and disconnection detection method |