RU2794649C1 - Frequency converter - Google Patents
Frequency converter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2794649C1 RU2794649C1 RU2022133708A RU2022133708A RU2794649C1 RU 2794649 C1 RU2794649 C1 RU 2794649C1 RU 2022133708 A RU2022133708 A RU 2022133708A RU 2022133708 A RU2022133708 A RU 2022133708A RU 2794649 C1 RU2794649 C1 RU 2794649C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- frequency converter
- output
- controlled voltage
- storage capacitor
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и силовой электроники, в частности, к статическим преобразователям частоты с двойным преобразованием электрической энергии.The invention relates to the field of electrical engineering and power electronics, in particular, to static frequency converters with double conversion of electrical energy.
Известно устройство предварительного заряда накопительного конденсатора электрического преобразователя (патент US № 20080239432, МПК Н02Н7/125, от 26.09.2008 г., опубл. 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.A device for pre-charging the storage capacitor of an electric converter is known (US patent No. after the rectifier and limiting the current of the capacitor charge, as well as a contactor shunting the charging resistor after the end of the charge.
Недостатком известного устройства является необходимость использования двух силовых контакторов, чьи контакты должны быть рассчитаны на коммутацию полного тока нагрузки преобразователя частоты. К недостаткам известного устройства также следует отнести сложную систему управления, и необходимость ее питания от питающей сети до входного контактора.A disadvantage of the known device is the need to use two power contactors, whose contacts must be designed for switching the full load current of the frequency converter. The disadvantages of the known device should also include a complex control system, and the need to power it from the mains to the input contactor.
Известен преобразователь частоты (патент RU 2488937 C2, МПК H02M5/00, от 22.08.2011 г., опубл. 27.07.2013 г.), 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.A frequency converter is known (patent RU 2488937 C2, IPC H02M5/00, dated 08/22/2011, published on 07/27/2013), containing a voltage inverter, a storage capacitor, a braking 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 a charging resistor. After the storage capacitor is charged, 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, simplify the design.
Недостаток устройства заключается в необходимости использования силового трехфазного контактора, имеющего три силовых контакта, которые имеют ограниченное число включении - отключении. К недостаткам известного устройства также следует отнести отсутствие защитных элементов в цепи заряда.The disadvantage of the device is the need to use a three-phase power contactor having three power contacts that have a limited number of on-off. The disadvantages of the known device should also include the lack of protective elements in the charge circuit.
Наиболее близким по технической сущности является преобразователь частоты (патент RU 2591055 C1, МПК H02M5/458, от 25.02.2015 г., опубл. 10.07.2016 г.), содержащий инвертор напряжения, накопительный конденсатор, тормозную цепочку, полууправляемый выпрямитель напряжения и зарядную цепочку. Полууправляемый выпрямитель напряжения собран по схеме трехфазного двухполупериодного выпрямителя с использованием трех диодов анодной группы и трех тиристоров катодной группы. Зарядная цепочка состоит из трех слаботочных диодов, зарядного резистора, предохранителя и реле напряжения, состоящего из контакта и катушки подключенной к системе управления. Заряд накопительного конденсатора производится с использованием трех слаботочных диодов, соединенных катодами, трех диодов анодной группы силового полууправляемого выпрямителя, а также зарядного резистора цепи заряда накопительного конденсатора. При этом цепь заряда накопительного конденсатора коммутируется с использованием контакта реле напряжения. После заряда накопительного конденсатора происходит включение и полное открытие трех тиристоров катодной группы силового полууправляемого выпрямителя, при этом формируется силовая схема преобразователя частоты, позволяющая осуществлять работу преобразователя в штатном режиме. Достоинством такой схемной реализации является повышение надежности преобразователя частоты, упрощение конструкции.The closest in technical essence is a frequency converter (patent RU 2591055 C1, IPC H02M5 / 458, dated February 25, 2015, published on July 10, 2016), containing a voltage inverter, a storage capacitor, a brake circuit, a semi-controlled voltage rectifier and a charging chain. The semi-controlled voltage rectifier is assembled according to the scheme of a three-phase full-wave rectifier using three diodes of the anode group and three thyristors of the cathode group. The charging circuit consists of three low current diodes, a charging resistor, a fuse and a voltage relay consisting of a contact and a coil connected to the control system. The storage capacitor is charged using three low-current diodes connected by cathodes, three diodes of the anode group of a power semi-controlled rectifier, as well as a charging resistor of the storage capacitor charging circuit. In this case, the charge circuit of the storage capacitor is switched using the contact of the voltage relay. After the storage capacitor is charged, three thyristors of the cathode group of the power semi-controlled rectifier are switched on and fully opened, and the power circuit of the frequency converter is formed, which allows the converter to operate in normal mode. The advantage of such a circuit implementation is to increase the reliability of the frequency converter, simplify the design.
Недостаток устройства заключается в необходимости использования реле напряжения, а также - питания системы управления преобразователем частоты от питающей сети переменного тока, что в целом усложняет преобразователь. При этом следует отметить, что реле напряжения имеет ограниченное число включений и требует периодического обслуживания и ремонта. Еще одним существенным недостатком известного устройства является то, что в случае срабатывания токовой защиты и перегорания предохранителя однократного действия требуется его замена.The disadvantage of the device is the need to use a voltage relay, as well as powering the control system of the frequency converter from the AC mains, which generally complicates the converter. It should be noted that the voltage relay has a limited number of switching on and requires periodic maintenance and repair. Another significant disadvantage of the known device is that in the event of a current protection operation and a single-acting fuse blows, it must be replaced.
Предлагаемый преобразователь частоты позволяет упростить конструкцию устройства, повысить надежность защиты зарядной цепи за счет выполнения ее многократного действия, улучшить габаритные и эксплуатационные характеристики преобразователя. Дополнительным эффектом от использования предлагаемого устройства является возможность автоматизированного заряда и подготовки преобразователя частоты к работе сразу же после включения однополюсного автоматического выключателя, что позволит значительно сократить время инициализации, включения и подготовки преобразователя частоты к работе. Кроме того, снабжение преобразователя частоты автоматическим выключателем с электромагнитным приводом позволит осуществлять дистанционное включение и выключение зарядной цепи и всего преобразователя частоты в целом.The proposed frequency converter makes it possible to simplify the design of the device, increase the reliability of the protection of the charging circuit by performing its multiple actions, and improve the overall and operational characteristics of the converter. An additional effect of using the proposed device is the possibility of automated charging and preparing the frequency converter for operation immediately after turning on the single-pole circuit breaker, which will significantly reduce the time for initialization, switching on and preparing the frequency converter for operation. In addition, supplying the frequency converter with an automatic switch with an electromagnetic drive will allow remote switching on and off of the charging circuit and the entire frequency converter as a whole.
Для достижения указанного технического результата используется следующая совокупность существенных признаков: преобразователь частоты, (содержащий, как и прототип, систему управления, трехфазный двухполупериодный полууправляемый выпрямитель напряжения, инвертор напряжения, тормозную цепочку, накопительный конденсатор, зарядный резистор и датчик напряжения, причем трехфазный двухполупериодный полууправляемый выпрямитель напряжения собран на трех диодах анодной группы соединения и трех тиристорах катодной группы соединения, причем вход трехфазного двухполупериодного полууправляемого выпрямителя напряжения подключен к фазам питающей сети, к положительному полюсу трехфазного двухполупериодного полууправляемого выпрямителя напряжения подключены положительные полюса автономного инвертора напряжения, тормозной цепочки, накопительного конденсатора и измерительный положительный вывод датчика напряжения, к отрицательному полюсу трехфазного двухполупериодного полууправляемого выпрямителя напряжения подключены отрицательные полюса автономного инвертора напряжения, тормозной цепочки, накопительного конденсатора, и измерительный отрицательный вывод датчика напряжения, информационные выводы которого заведены в систему управления) в отличие от прототипа, содержит однополюсный автоматический выключатель который своим первым выводом подключен к аноду любого тиристора трехфазного двухполупериодного полууправляемого выпрямителя напряжения, а вторым выводом через зарядный резистор подключен к положительному полюсу трехфазного двухполупериодного полууправляемого выпрямителя напряжения.To achieve the specified technical result, the following set of essential features is used: a frequency converter (containing, like the prototype, a control system, a three-phase two-half-wave semi-controlled voltage rectifier, a voltage inverter, a braking circuit, a storage capacitor, a charging resistor and a voltage sensor, moreover, a three-phase two-half-wave semi-controlled rectifier voltage is assembled on three diodes of the anode group of the connection and three thyristors of the cathode group of the connection, and the input of the three-phase two-half-wave semi-controlled voltage rectifier is connected to the phases of the supply network, the positive poles of the autonomous voltage inverter, the brake circuit, the storage capacitor and the measuring the positive terminal of the voltage sensor, the negative pole of the three-phase two-half-wave semi-controlled voltage rectifier is connected to the negative poles of the autonomous voltage inverter, the brake circuit, the storage capacitor, and the measuring negative output of the voltage sensor, the information outputs of which are connected to the control system) unlike the prototype, contains a single-pole circuit breaker which, with its first output, is connected to the anode of any thyristor of a three-phase two-half-wave semi-controlled voltage rectifier, and the second output through a charging resistor is connected to the positive pole of a three-phase two-half-wave semi-controlled voltage rectifier.
Кроме того, (для автоматизации процесса заряда накопительного конденсатора и подготовки преобразователя частоты к работе сразу же после подачи питания на его вход при включенном автоматическом выключателе) преобразователь частоты может быть снабжен дополнительным реле напряжения с катушкой и тремя нормально разомкнутыми контактами, дополнительными тремя резисторами и тремя конденсаторами, причем каждому из трех тиристоров трехфазного двухполупериодного полууправляемого выпрямителя напряжения независимо подключена отдельная цепочка, состоящая из конденсатора резистора и нормально разомкнутого контакта реле, таким образом, что первый вывод конденсатора подключен к катоду тиристора, второй вывод конденсатора подключен к управляющему электроду тиристора, к которому подключен первый вывод резистора, второй вывод которого через нормально разомкнутый контакт реле подключен к аноду тиристора, при этом катушка реле напряжения подключена параллельно накопительному конденсатору.In addition, (to automate the process of charging the storage capacitor and preparing the frequency converter for operation immediately after power is supplied to its input with the circuit breaker on), the frequency converter can be equipped with an additional voltage relay with a coil and three normally open contacts, additional three resistors and three capacitors, and each of the three thyristors of the three-phase two-half-wave semi-controlled voltage rectifier is independently connected to a separate circuit consisting of a resistor capacitor and a normally open relay contact, so that the first terminal of the capacitor is connected to the thyristor cathode, the second terminal of the capacitor is connected to the control electrode of the thyristor, to which the first output of the resistor is connected, the second output of which is connected to the anode of the thyristor through a normally open relay contact, while the voltage relay coil is connected in parallel to the storage capacitor.
Кроме того, (для возможности дистанционного включения и отключения преобразователя частоты к питающей сети и автоматизации процесса управления им) преобразователь частоты может быть снабжен блоком питания и катушкой электромагнитного привода однополюсного автоматического выключателя, которая подключена к системе управления, при этом входные выводы блока питания подключены к фазам питающей сети, а выход блока питания подключен к системе управления.In addition, (for the possibility of remote turning on and off the frequency converter to the mains and automating the process of controlling it), the frequency converter can be equipped with a power supply and an electromagnetic drive coil of a single-pole automatic switch, which is connected to the control system, while the input terminals of the power supply are connected to mains phases, and the output of the power supply is connected to the control system.
Сущность изобретения заключается в возможности автоматизации процесса заряда накопительного конденсатора преобразователя и сокращения времени подготовки преобразователя частоты к работе, а также реализации максимальной токовой защиты устройства за счет многократного действия зарядной цепи преобразователя частоты перед пуском его в работу. Это позволит повысить безопасность устройства, а также сократить время инициализации и включения преобразователя частоты в работу. Описанные преимущества достигаются тем, что преобразователь частоты содержит последовательно включенные токоограничительный зарядный резистор и однополюсный автоматический выключатель, подключенные параллельно одному из тиристоров полууправляемого выпрямителя напряжения и организующие зарядную цепочку для накопительного конденсатора преобразователя частоты. Причем вновь введенная цепочка и дополнительные связи позволяют реализовать функцию защиты многократного действия преобразователя частоты при его включении от короткого замыкания в звене постоянного тока.The essence of the invention lies in the possibility of automating the process of charging the storage capacitor of the converter and reducing the time for preparing the frequency converter for operation, as well as implementing the maximum current protection of the device due to the repeated action of the charging circuit of the frequency converter before starting it up. This will improve the safety of the device, as well as reduce the time for initialization and putting the frequency converter into operation. The described advantages are achieved by the fact that the frequency converter contains a series-connected current-limiting charging resistor and a single-pole circuit breaker connected in parallel to one of the thyristors of the semi-controlled voltage rectifier and organizing a charging circuit for the storage capacitor of the frequency converter. Moreover, the newly introduced chain and additional connections make it possible to implement the function of protecting the multiple action of the frequency converter when it is turned on from a short circuit in the DC link.
Сопоставление предлагаемого изобретения и прототипа показало, что поставленные задачи - автоматизация процесса заряда накопительного конденсатора и сокращение срока подготовки преобразователя частоты к работе, а также реализация максимально токовой защиты многократного действия зарядной цепи преобразователя частоты перед пуском его в работу - решается в результате новой совокупности признаков, что доказывает соответствие предлагаемых изобретений критерию патентоспособности «новизна».A comparison of the proposed invention and the prototype showed that the tasks set - automating the process of charging the storage capacitor and reducing the time for preparing the frequency converter for operation, as well as the implementation of the maximum current protection of the multiple action of the charging circuit of the frequency converter before putting it into operation - is solved as a result of a new set of features, which proves the compliance of the proposed inventions with the criterion of patentability "novelty".
В свою очередь, проведенный информационный поиск в области электротехники не выявил отдельных отличительных признаков заявляемых изобретений, что позволяет сделать вывод о их соответствии критерию «изобретательский уровень».In turn, the conducted information search in the field of electrical engineering did not reveal individual distinguishing features of the claimed inventions, which allows us to conclude that they meet the criterion of "inventive step".
Сущность изобретений поясняется чертежами, где:The essence of the inventions is illustrated by drawings, where:
на Фиг.1 - представлена базовая схема преобразователя частоты;figure 1 - shows the basic circuit of the frequency converter;
на Фиг.2 - представлена схема преобразователя частоты, дополненная реле напряжения с катушкой и тремя нормально разомкнутыми контактами, дополнительными тремя резисторами и тремя конденсаторами;figure 2 - shows a diagram of the frequency converter, supplemented by a voltage relay with a coil and three normally open contacts, three additional resistors and three capacitors;
на Фиг.3 - представлена схема преобразователя частоты, дополненная блоком питания и катушкой электромагнитного привода однополюсного автоматического выключателя;figure 3 - shows a diagram of the frequency converter, supplemented by a power supply and a coil of an electromagnetic drive of a single-pole circuit breaker;
на Фиг.4 - представлена схема преобразователя частоты, трехфазный двухполупериодный полууправляемый выпрямитель которого выполнен на основе тиристоров анодной группы и диодов катодной группы соединения.figure 4 is a diagram of a frequency converter, a three-phase full-wave semi-controlled rectifier which is made on the basis of thyristors of the anode group and diodes of the cathode group of the connection.
Преобразователь частоты, схема которого представлена на Фиг.1, содержит систему управления 1, трехфазный двухполупериодный полууправляемый выпрямитель напряжения 2, инвертор напряжения 3, тормозную цепочку 4, накопительный конденсатор 5, зарядный резистор 6 и датчик напряжения 7. Трехфазный двухполупериодный полууправляемый выпрямитель напряжения 2 собран на трех диодах 8, 9, 10 анодной группы соединения и трех тиристорах 11, 12, 13 катодной группы соединения. Вход трехфазного двухполупериодного полууправляемого выпрямителя напряжения 2 подключен к фазам питающей сети 14. К положительному полюсу трехфазного двухполупериодного полууправляемого выпрямителя напряжения 2 подключены положительные полюса автономного инвертора напряжения 3, тормозной цепочки 4, накопительного конденсатора 5 и измерительный положительный вывод датчика напряжения 7. К отрицательному полюсу трехфазного двухполупериодного полууправляемого выпрямителя напряжения 2 подключены отрицательные полюса автономного инвертора напряжения 3, тормозной цепочки 4, накопительного конденсатора 5, и измерительный отрицательный вывод датчика напряжения 7. Информационные выводы датчика напряжения 7 заведены в систему управления 1. Преобразователь частоты содержит однополюсный автоматический выключатель 15, который своим первым выводом подключен к аноду любого тиристора 11 (12, 13) трехфазного двухполупериодного полууправляемого выпрямителя напряжения 2. Второй вывод однополюсного автоматического выключателя 15 через зарядный резистор 6 подключен к положительному полюсу трехфазного двухполупериодного полууправляемого выпрямителя напряжения 2.The frequency converter, the scheme of which is shown in Fig.1, contains a
Преобразователь частоты, схема которого представлена на Фиг.2, может быть снабжен дополнительным реле напряжения с катушкой 16 и тремя нормально разомкнутыми контактами 17, 18, 19, дополнительными тремя резисторами 20, 21, 22 и тремя конденсаторами 23, 24, 25. Причем каждому из трех тиристоров 11, 12, 13 трехфазного двухполупериодного полууправляемого выпрямителя напряжения 2 независимо подключена отдельная цепочка. Отдельная цепочка состоит из конденсатора 23 (24, 25) резистора 20 (21, 22) и нормально разомкнутого контакта реле 17 (18, 19). Первый вывод конденсатора 23 (24, 25) подключен к катоду тиристора 11 (12, 13), второй вывод конденсатора 23 (24, 25) подключен к управляющему электроду тиристора 11 (12, 13), к которому подключен первый вывод резистора 20 (21, 22), второй вывод которого через нормально разомкнутый контакт реле 17 (18, 19) подключен к аноду тиристора 11 (12, 13). Катушка реле напряжения 16 подключена параллельно накопительному конденсатору 5.The frequency converter, the scheme of which is shown in Fig.2, can be equipped with an additional voltage relay with a
Преобразователь частоты, схема которого представлена на Фиг.3, может быть снабжен блоком питания 26 и катушкой электромагнитного привода 27 однополюсного автоматического выключателя 15. Катушка электромагнитного привода 27 подключена к системе управления1. Входные выводы блока питания 26 подключены к фазам питающей сети 14, а выход блока питания 26 подключен к системе управления 1.The frequency converter, the diagram of which is shown in Fig.3, can be equipped with a
Работа преобразователя частоты происходит следующим образом.The operation of the frequency converter is as follows.
При подключении преобразователя частоты (Фиг.1) к питающей сети 14 и при наличии напряжения на фазных выводах А, В, С после включения однополюсного автоматического выключателя 15 начинается заряд накопительного конденсатора 5 по цепи фаза А питающей сети 14, контакт однополюсного автоматического выключателя 15, зарядный резистор 6, накопительный конденсатор 5 и один из диодов 9 или 10 анодной группы соединения трехфазного двухполупериодного полууправляемого выпрямителя напряжения 2 в зависимости от того какой из потенциалов в данный момент времени меньше фазы В или фазы С относительно фазы А питающей сети. Тиристоры 11, 12, 13 катодной группы трехфазного двухполупериодного полууправляемого выпрямителя напряжения 2 находятся в запертом состоянии. Таким образом, образуется однофазный однополупериодный выпрямитель, который осуществляет заряд накопительного конденсатора 5. Зарядный резистор 6 осуществляет ограничение тока заряда накопительного конденсатора 5. При этом напряжение на конденсаторе 5 будет нарастать по экспоненциальному закону, определяемому номиналом сопротивления зарядного резистора 6 и величиной емкости накопительного конденсатора 5. Датчик напряжения 7, подключенный измерительными выводами параллельно накопительному конденсатору 5 звена 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 включение тиристоров 11, 12, 13 трехфазного двухполупериодного полууправляемого выпрямителя напряжения 2 по сигналу с системы управления 1. Включение тиристоров 11, 12, 13 трехфазного двухполупериодного полууправляемого выпрямителя напряжения 2 сформирует набор штатной схемы преобразователя частоты и «силовое» подключение преобразователя частоты к питающей сети 14, что включит в работу инвертор напряжения 3 и целиком всего преобразователя частоты по заданному алгоритму управления.When the frequency converter (Figure 1) is connected to the
Однополюсный автоматический выключатель 15 осуществляет защиту преобразователя частоты от аварийных режимов и ситуации в процессе заряда. Например, в случае короткого замыкания, в звене постоянного тока преобразователя частоты ток заряда будет ограничен лишь величиной сопротивления зарядного резистора 6. В этом случае при протекании тока, близкого по величине, к току короткого замыкания в течение продолжительного времени сработает максимально-токовая защита однополюсного автоматического выключателя 15, которая принудительно разорвет контакт однополюсного автоматического выключателя 15 и отключит зарядную цепь от питающей сети 14 и таким образом прервет процесс заряда накопительного конденсатора 5. При этом сработавший максимально-токовый расцепитель однополюсного автоматического выключателя 15 разорвав контакт однополюсного автоматического выключателя 15 не допустит продолжения и обострения аварийной ситуации.A single-
Такое схемное решение позволит производить ручное включение и выключение зарядной цепи преобразователя частоты. При выполнении преобразователя частоты в виде, представленном на Фиг. 1, используется схема защиты многократного действия. При этом после устранения неисправности преобразователь частоты может быть в ручном режиме сразу же включен без замены элементов зарядной цепи. Указанное техническое решение при своей простоте позволяет обеспечить автоматизированный заряд накопительного конденсатора 5 при подаче напряжения на выводы А, В, С питающей сети 14 и включении контакта однополюсного автоматического выключателя 15. Кроме того предлагаемая схема преобразователя частоты позволяет осуществить бестоковую коммутацию преобразователя частоты к питающей сети при подключении или отключении тиристоров 11, 12, 13 трехфазного двухполупериодного полууправляемого выпрямителя напряжения 2. Достоинством предложения является и то, что в случае пропадания напряжения на фазах питающей сети 14, а затем его появления преобразователь частоты выполнит автоматизированный заряд накопительного конденсатора 5 и подготовку преобразователя частоты к работе.Such a circuit solution will allow manual switching on and off of the charging circuit of the frequency converter. When the frequency converter is implemented as shown in FIG. 1, a multiple protection circuit is used. In this case, after the fault has been eliminated, the frequency converter can be switched on in manual mode immediately without replacing the elements of the charging circuit. The specified technical solution, with its simplicity, makes it possible to provide an automated charge of the storage capacitor 5 when voltage is applied to the terminals A, B, C of the
Для автоматизации процесса набора штатной схемы преобразователя частоты и его «силового» подключения к питающей сети 14 схема преобразователя частоты, изображенная на Фиг.2 может быть снабжена дополнительными реле напряжения с катушкой 16 и тремя нормально разомкнутыми контактами 17, 18, 19, тремя резисторами 20, 21, 22 и тремя конденсаторами 23, 24, 25. Такая схема позволяет автоматизировать процесс без использования системы управления 1. Такое схемное решение позволит уменьшить число задействованных каналов системы управления 1 и упростить ее, и кроме того, позволит произвести автоматизированное отключение (без участия системы управления 1) тиристоров 11, 12, 13 трехфазного двухполупериодного полууправляемого выпрямителя напряжения 2 преобразователя частоты в случае возникновения короткого замыкания в звене постоянного тока во время работы преобразователя частоты. Катушка 16 реле напряжения не позволит включить тиристоры 11, 12, 13 трехфазного двухполупериодного полууправляемого выпрямителя напряжения 2 преобразователя частоты в случае наличия короткого замыкания в звене постоянного тока. При этом конденсаторы 23, 24, 25, предотвращают самопроизвольное открытие тиристоров 11, 12, 13. Резисторы 20, 21, 22 задают и ограничивают ток управляющих электродов тиристоров 11, 12, 13, а нормально разомкнутые контакты 17, 18, 19 реле производят управление открытием либо закрытием тиристоров 11, 12, 13 коммутируя ток управляющих электродов.To automate the process of recruiting a regular frequency converter circuit and its "power" connection to the
С целью автоматизации процесса запуска преобразователя частоты, схема которого изображена на Фиг.3 и обеспечения его защитой многократного действия, однополюсный автоматический выключатель 15 может быть снабжен катушкой электромагнитного привода 27, подключенной к системе управления 1. Такое схемное решение позволит помимо реализации предпусковой защиты многократного действия преобразователя частоты обеспечить автоматизированный запуск преобразователя частоты по команде с системы управления 1. При такой схеме система управления 1 должна быть запитана от блока питания 26, входные выводы которого подключены к фазам питающей сети 14. Указанное подключение позволит произвести предпусковую инициализацию состояния элементов и узлов преобразователя частоты, а также осуществить управление катушкой электромагнитного привода 27 однополюсного автоматического выключателя 15.In order to automate the process of starting the frequency converter, the diagram of which is shown in Fig.3 and providing it with multiple-action protection, the single-
Следует добавить, что схема преобразователя частоты, изображенная на Фиг.1 может быть реализована с использованием анодной группы тиристоров 11, 12, 13 и катодной группы диодов 8, 9, 10 трехфазного двухполупериодного полууправляемого выпрямителя напряжения 2 с помощью схемы преобразователя частоты, изображенного на Фиг. 4. Работа такого преобразователя частоты изображенного на Фиг. 4 осуществляется аналогично работе преобразователя частоты изображенного на Фиг. 1 и не требует дополнительных пояснений.It should be added that the frequency converter circuit shown in Fig.1 can be implemented using the anode group of
Таким образом, предлагаемый преобразователь частоты позволяет упростить конструкцию, повысить надежность работы, упрощает изготовление, монтаж и эксплуатацию, снижает вес, габариты и стоимость. Кроме того, предлагаемый преобразователь частоты позволяет автоматизировать процесс заряда накопительного конденсатора, а также реализовать защиту зарядной цепи выполненной многократного действия, повысить надежность, эффективность и улучшить габаритные и эксплуатационные характеристики. Кроме того, если снабдить преобразователь частоты автоматическим выключателем с электромагнитным приводом, то такая схема позволит осуществлять дистанционное включение и выключение зарядной цепи и всего преобразователя частоты в целом. Предложенные схемы преобразователя частоты позволяют производить как ручной, автоматизированный так и автоматический запуск преобразователя частоты. Кроме того, такое схемное решение позволяет произвести автоматизированную предпусковую диагностику преобразователя частоты.Thus, the proposed frequency converter allows to simplify the design, improve reliability, simplify manufacturing, installation and operation, reduce weight, dimensions and cost. In addition, the proposed frequency converter allows you to automate the process of charging the storage capacitor, as well as to implement the protection of the charging circuit performed by multiple actions, increase reliability, efficiency and improve overall and operational characteristics. In addition, if the frequency converter is equipped with an automatic switch with an electromagnetic drive, then such a scheme will allow remote switching on and off of the charging circuit and the entire frequency converter as a whole. The proposed frequency converter circuits allow both manual, automated and automatic start of the frequency converter. In addition, such a circuit design allows for automated pre-start diagnostics of the frequency converter.
Изобретение было создано на кафедре «Электропривода и электрооборудования береговых установок» ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» и апробировано на имитационной математической модели. Полученные результаты позволяют сделать вывод о соответствии изобретения критерию «промышленная применимость».The invention was created at the department of “Electric drive and electrical equipment of coastal installations” of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “State University of the Sea and River Fleet named after Admiral S.O. Makarov" and tested on a simulation mathematical model. The results obtained allow us to conclude that the invention meets the criterion of "industrial applicability".
Claims (3)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2794649C1 true RU2794649C1 (en) | 2023-04-24 |
Family
ID=
Citations (6)
| 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 |
| US20110127837A1 (en) * | 2008-07-30 | 2011-06-02 | Toshiba Mitsubishi-Electric Indus. Sys. Corp. | Power conversion apparatus |
| RU2488937C2 (en) * | 2011-08-22 | 2013-07-27 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Frequency converter |
| US8937796B2 (en) * | 2010-05-28 | 2015-01-20 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Variable frequency drive and methods for filter capacitor fault detection |
| RU2591055C1 (en) * | 2015-02-25 | 2016-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Судовые электротехнические системы" (ООО "НПЦ "СЭС") | Frequency converter |
Patent Citations (6)
| 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 |
| US20110127837A1 (en) * | 2008-07-30 | 2011-06-02 | Toshiba Mitsubishi-Electric Indus. Sys. Corp. | Power conversion apparatus |
| US8937796B2 (en) * | 2010-05-28 | 2015-01-20 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Variable frequency drive and methods for filter capacitor fault detection |
| RU2488937C2 (en) * | 2011-08-22 | 2013-07-27 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Frequency converter |
| RU2591055C1 (en) * | 2015-02-25 | 2016-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Судовые электротехнические системы" (ООО "НПЦ "СЭС") | Frequency converter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5705178B2 (en) | Power conversion device, power supply switching device, house, and power conversion method | |
| CN102484372A (en) | Power conditioner for photovoltaic power generation | |
| CN102545678A (en) | Inverter and startup method thereof | |
| CN104953696B (en) | Line interaction uninterruptible power supply | |
| CN109698615B (en) | Double-flow independent shaft control traction converter | |
| RU2591055C1 (en) | Frequency converter | |
| CN107257160B (en) | DC operation power supply system and control method thereof | |
| CN107086605B (en) | Black start method for zero start boosting of power grids | |
| CN112147394A (en) | Residual voltage detection device | |
| Kim et al. | New DC solid state circuit breaker with reclosing and rebreaking capabilities | |
| JP5785316B2 (en) | Power converter | |
| RU2794649C1 (en) | Frequency converter | |
| CN112886640A (en) | Current limiting circuit and energy storage system | |
| WO2000069045A1 (en) | An arrangement in a power supply unit | |
| RU2225668C1 (en) | No-break power supply unit | |
| RU2653856C2 (en) | Frequency converter | |
| CN111384763A (en) | Electric energy conversion and control device and energy storage system with same | |
| RU2748366C1 (en) | Frequency converter | |
| US10826320B2 (en) | Solar power system | |
| CN109617476B (en) | High-voltage direct-current system of multifunctional switched reluctance generator | |
| JP6112517B2 (en) | Power conversion device, power supply switching device, house, and power conversion method | |
| CN214506569U (en) | Current limiting circuit and energy storage system | |
| RU2794276C1 (en) | Uninterruptible power system | |
| RU2751534C1 (en) | Frequency converter | |
| RU218639U1 (en) | Device for dynamic braking of a three-phase asynchronous electric motor |