RU60284U1

RU60284U1 - AGREED RESONANT FREQUENCY CONVERTER WITH INDIVIDUALLY EXPRESSED DC LINK

Info

Publication number: RU60284U1
Application number: RU2006133509/22U
Authority: RU
Inventors: Евгений Михайлович Силкин
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Электроника силовая"
Priority date: 2006-09-18
Filing date: 2006-09-18
Publication date: 2007-01-10

Abstract

Полезная модель относится к преобразовательной технике и может быть использована в источниках питания для индукционных нагревателей и других электротехнологических нагрузок. Полезная модель повышает надежность работы согласованного резонансного преобразователя частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока. Преобразователь частоты содержит подключенные к входным выводам преобразователя частоты выводами переменного тока два трехфазных моста на 6 управляемых вентилях соответственно 1-12, соединенные встречно-параллельно, общие выводы постоянного тока трехфазных мостов подключены к выходным выводам преобразователя частоты через разделительные конденсаторы 13, 14. Нагрузка 15 подключена к выходным выводам преобразователя частоты. 1 илл.The utility model relates to a conversion technique and can be used in power supplies for induction heaters and other electrotechnological loads. The utility model improves the reliability of a matched resonant frequency converter with an implicit DC link. The frequency converter contains two three-phase bridges connected to the input terminals of the frequency converter by 6 alternating current valves 1-12, connected counter-parallel, common DC outputs of three-phase bridges are connected to the output terminals of the frequency converter via isolation capacitors 13, 14. Load 15 connected to the output terminals of the frequency converter. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к преобразовательной технике и может быть использована при проектировании источников питания для индукционных нагревателей и других электротехнологических нагрузок. Полезная модель повышает надежность работы согласованного резонансного преобразователя частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока.The utility model relates to a conversion technique and can be used in the design of power supplies for induction heaters and other electrotechnological loads. The utility model improves the reliability of a matched resonant frequency converter with an implicit DC link.

Известен согласованный резонансный преобразователь частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока, содержащий подключенные к входным выводам преобразователя частоты три симметричные группы встречно-параллельных управляемых вентилей с последовательными дросселями, соединенные в трехфазную звезду, нулевой вывод которой подключен к выходному выводу преобразователя частоты через коммутирующий конденсатор, и три конденсатора фильтра, соединенные в трехфазную звезду, второй выходной вывод преобразователя частоты подключен к нулевому выводу трехфазной звезды конденсаторов фильтра (Акодис М.М., Курашко Ю.И. Стабилизация напряжения в последовательных преобразователях частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока // Тез. докл. всесоюзной науч. технич. конф., посвящ. вентильным преобразователям частоты (схемам и коммутационным процессам), г.Свердловск, 1969. - С.50).A coordinated resonant frequency converter with an implicit DC link is known, containing three symmetric groups of counter-parallel controlled valves with series chokes connected to the input terminals of the frequency converter, connected to a three-phase star, the zero output of which is connected to the output terminal of the frequency converter via a switching capacitor, and three filter capacitors connected to a three-phase star, the second output terminal of the frequency converter is connected to zero to the conclusion of a three-phase star of filter capacitors (Akodis M.M., Kurashko Yu.I. Voltage stabilization in serial frequency converters with an implicit DC link // Abstract of the All-Union Scientific Technical Conference on Valve Frequency Converters ( circuits and switching processes), Sverdlovsk, 1969. - P.50).

Недостатком согласованного резонансного преобразователя частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока является низкая надежность работы. Это обусловлено высокими уровнями перенапряжений на управляемых вентилях, возникающих при их выключении, за счет обрыва тока последовательных дросселей, что может привести к выходу управляемых вентилей из строя, а также высокими уровнями электромагнитных помех, возникающих при коммутациях управляемых вентилей, что может привести к сбоям в системе управления.A disadvantage of a matched resonant frequency converter with an implicit DC link is its low reliability. This is due to the high levels of overvoltage on the controlled valves that occur when they are turned off, due to the interruption of the current of the series chokes, which can lead to the failure of the controlled valves, as well as the high levels of electromagnetic interference arising from the switching of the controlled valves, which can lead to failures in management system.

Известен согласованный резонансный преобразователь частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока, содержащий подключенные к входным выводам преобразователя частоты через магнитосвязанные дроссели три схемы на четырех управляемых вентилях, включенных по два встречно-последовательно анодами и катодами, соединенные параллельно, общие точки соединения схем на четырех управляемых вентилях подключены к выходным выводам преобразователя частоты (Теория работы бестрансформаторного преобразователя частоты с неявным звеном постоянного тока / И.И.Кантер, Н.П.Митяшин, В.В.Пятницын и др. // Тиристорные преобразователи частоты для индукционного нагрева металлов. Межвуз. науч. сб. трудов. 1977, №7. - С.83-91).A coordinated resonant frequency converter with an implicit DC link is known, which contains three circuits connected to the input terminals of the frequency converter via magnetically coupled chokes on four controlled gates, connected in two counter-series by anodes and cathodes, connected in parallel, common connection points of circuits on four controlled gates connected to the output terminals of the frequency converter (Theory of operation of a transformerless frequency converter with an implicit constant link current / I.I. Kanter, N.P. Mityashin, V.V. Pyatnitsyn, etc. // Thyristor frequency converters for induction heating of metals. Interuniversity scientific collection of works. 1977, No. 7. - P.83 -91).

Недостатком согласованного резонансного преобразователя частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока является низкая надежность работы. Это обусловлено высокими уровнями напряжений на управляемых вентилях, что может привести к выходу их из строя,A disadvantage of a matched resonant frequency converter with an implicit DC link is its low reliability. This is due to high voltage levels on the controlled valves, which can lead to their failure,

Известен согласованный резонансный преобразователь частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока, содержащий подключенный к входным выводам преобразователя частоты выводами переменного тока трехфазный мост на управляемых вентилях, выводы постоянного тока которого соединены между собой через магнитосвязанные дроссели, общая точка соединения магнитосвязанных дросселей подключена к выходному выводу преобразователя частоты, второй выходной вывод преобразователя частоты подключен к нулевому выводу корпуса устройства (Kasahara H. Equivalent circuit of high frequency cycloconverter and its application. Electrical Engineering in Japan. 1981, Vol.101, No.6. - P.47-54).A coordinated resonant frequency converter with an implicit DC link is known, comprising a three-phase bridge connected to the input terminals of the frequency converter by AC terminals, the direct current terminals of which are connected to each other via magnetically connected inductors, a common connection point of magnetically connected inductors is connected to the output terminal of the frequency converter , the second output terminal of the frequency converter is connected to the zero terminal of the device case (Kasahara H. Equ ivalent circuit of high frequency cycloconverter and its application. Electrical Engineering in Japan. 1981, Vol. 101, No.6. - P.47-54).

Недостатком согласованного резонансного преобразователя частоты является низкая надежность работы. Это обусловлено высокими уровнями перенапряжений на управляемых вентилях, возникающих при их выключении, высокими скоростями нарастания прямого напряжения и прямого тока управляемых вентилей, высокими уровнями электромагнитных A disadvantage of a matched resonant frequency converter is its low reliability. This is due to high levels of overvoltage on controlled valves that occur when they are turned off, high slew rates of direct voltage and direct current of controlled valves, high levels of electromagnetic

помех, возникающих при коммутациях, отсутствием ограничения тока короткого замыкания нагрузки.interference arising during switching, the lack of limitation of the short circuit current of the load.

Известен согласованный резонансный преобразователь частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока, содержащий подключенные к входным выводам преобразователя частоты выводами переменного тока два трехфазных моста на управляемых вентилях, соединенные встречно-параллельно, общие выводы постоянного тока трехфазных мостов подключены к выходным выводам преобразователя частоты и зашунтированы компенсирующим конденсатором, средняя точка нагрузочной цепи соединена с нулевым выводом корпуса устройства (Окumа S., Kojima H., Sasaki I. A cycloconverter system with a high frequency of tank circuit for induction heating. Electrical Engineering in Japan. 1983, Vol.103, No.6. - P.65-70).A known resonant frequency converter with an implicit DC link is known, containing two three-phase bridges connected to the input terminals of the frequency converter by controlled gates, connected counter-parallel, common DC terminals of three-phase bridges are connected to the output terminals of the frequency converter and shunted by a compensating capacitor , the midpoint of the load circuit is connected to the zero terminal of the device case (Okuma S., Kojima H., Sasaki I. A cycloconverter syst em with a high frequency of tank circuit for induction heating. Electrical Engineering in Japan. 1983, Vol. 103, No.6. - P.65-70).

Указанный согласованный резонансный преобразователь частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока является наиболее близким по технической сущности к полезной модели и выбран в качестве прототипа.The specified matched resonant frequency converter with an implicit DC link is the closest in technical essence to the utility model and is selected as a prototype.

Недостатком прототипа является низкая надежность работы. Это обусловлено высокими уровнями перенапряжений на управляемых вентилях, высокими скоростями нарастания прямого напряжения и прямого тока управляемых вентилей, высокими уровнями электромагнитных помех, возникающих при коммутациях управляемых вентилей, отсутствием ограничений «раскачки» напряжений и токов элементов и управляемых вентилей при изменении электротехнологической нагрузки в широких пределах, отсутствием ограничения тока короткого замыкания нагрузки, относительной сложностью электрической схемы.The disadvantage of the prototype is the low reliability. This is due to high levels of overvoltage on controlled valves, high slew rates of direct voltage and direct current of controlled valves, high levels of electromagnetic interference arising from switching of controlled valves, and the absence of restrictions on the "buildup" of voltages and currents of elements and controlled valves when changing the electrotechnological load over a wide range , the lack of limitation of the short circuit current of the load, the relative complexity of the electrical circuit.

Полезная модель направлена на решение задачи повышения надежности работы согласованного резонансного преобразователя частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока, что является целью полезной модели.The utility model is aimed at solving the problem of improving the reliability of a matched resonant frequency converter with an implicit DC link, which is the purpose of the utility model.

Указанная цель достигается тем, что согласованный резонансный преобразователь This goal is achieved by the fact that a matched resonant converter

частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока содержит подключенные к входным выводам преобразователя частоты выводами переменного тока два трехфазных моста на управляемых вентилях, соединенные встречно-параллельно, общие выводы постоянного тока трехфазных мостов подключены к выходным выводам преобразователя частоты через разделительные конденсаторы.A frequency with an implicit DC link contains two three-phase bridges on controlled valves connected to the input terminals of the frequency converter by ac-coupled valves, connected counter-parallel, common DC terminals of three-phase bridges are connected to the output terminals of the frequency converter via isolation capacitors.

Существенным отличием, характеризующим полезную модель, является повышение надежности работы согласованного резонансного преобразователя частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока, что достигается снижением уровней перенапряжений на управляемых вентилях, снижением скоростей нарастания прямого напряжения на управляемых вентилях и прямого тока управляемых вентилей, снижением уровней электромагнитных помех, возникающих при коммутациях, ограничением «раскачки» напряжений и токов при изменении нагрузки в широких пределах, ограничением тока при аварийных замыканиях в нагрузке преобразователя частоты, оптимальным устройством электрической схемы.A significant difference characterizing the utility model is an increase in the reliability of the operation of a matched resonant frequency converter with an implicit DC link, which is achieved by lowering the levels of overvoltage on the controlled valves, reducing the slew rate of the forward voltage on the controlled valves and the direct current of the controlled valves, and reducing the levels of electromagnetic interference, arising during switching, by limiting the “buildup” of voltages and currents when the load changes over a wide range, about by limiting the current during emergency circuits in the load of the frequency converter, the optimal device of the electrical circuit.

Повышение надежности работы согласованного резонансного преобразователя частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока является полученным техническим результатом, обусловленным новыми элементами в схеме преобразователя частоты, порядком их включения и новыми связями, то есть отличительными признаками полезной модели. Таким образом, отличительные признаки заявляемого согласованного резонансного преобразователя частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока являются существенными.Improving the reliability of a matched resonant frequency converter with an implicit DC link is a technical result due to new elements in the frequency converter circuit, the order in which they are turned on, and new connections, that is, the hallmarks of the utility model. Thus, the distinguishing features of the inventive matched resonant frequency converter with an implicit DC link are significant.

На рисунке приведена электрическая схема преобразователя частоты.The figure shows the electrical circuit of the frequency converter.

Согласованный резонансный преобразователь частоты содержит подключенные к входным выводам преобразователя частоты выводами переменного тока два трехфазных моста на шести управляемых вентилях соответственно 1-12, соединенные встречно-параллельно, The matched resonant frequency converter comprises two three-phase bridges connected to the input terminals of the frequency converter by the alternating current terminals on six controlled gates, 1-12, respectively, connected counter-parallel,

общие выводы постоянного тока трехфазных мостов подключены к выходным выводам преобразователя частоты через разделительные конденсаторы 13, 14. К выходным выводам преобразователя частоты подключается нагрузка 15.the common DC terminals of three-phase bridges are connected to the output terminals of the frequency converter via isolation capacitors 13, 14. A load 15 is connected to the output terminals of the frequency converter.

Согласованный резонансный преобразователь частоты в установившемся режиме работает следующим образом. К входным выводам преобразователя частоты подключается трехфазный источник переменного напряжения питания. Частота первой гармоники выходного сигнала устройства в общем случае может быть выше частоты переменного напряжения питания более чем в 6 раз (работа на частоте меньшей частоты переменного напряжения питания не рассматривается). Импульсы управления на управляемые вентили 1, 3, 5, 7, 9, 11 и 2, 4, 6, 8, 10, 12 поступают поочередно с частотой, равной частоте выходного сигнала устройства. На каждом полупериоде частоты выходного сигнала преобразователя частоты включаются два вентиля условно прямого (1-6) или встречного мостов (7-12).A matched resonant frequency converter in steady state operates as follows. A three-phase AC voltage source is connected to the input terminals of the frequency converter. The frequency of the first harmonic of the output signal of the device in the general case can be higher than the frequency of the alternating voltage by more than 6 times (operation at a frequency lower than the frequency of the alternating voltage is not considered). The control pulses to the controlled gates 1, 3, 5, 7, 9, 11 and 2, 4, 6, 8, 10, 12 arrive alternately with a frequency equal to the frequency of the output signal of the device. At each half-cycle of the frequency output signal of the frequency converter, two valves of conditionally direct (1-6) or oncoming bridges (7-12) are switched on.

Ток через нагрузку 15 имеет колебательный характер. Выключение очередного управляемого вентиля 1-12 происходит в момент колебательного спада тока через управляемый вентиль 1-12 и нагрузку 15 до нулевого значения. Параметры элементов последовательного колебательного контура нагрузочной цепи (общая емкость разделительных конденсаторов 13, 14 и индуктивность нагрузки 15) выбираются из условия равенства или превышения его собственной частотой частоты основной гармоники выходного сигнала преобразователя частоты более чем в 2 раза (работа с более низкой собственной частотой последовательного колебательного контура нагрузочной цепи возможна, но не рассматривается).The current through the load 15 is oscillatory in nature. Turning off the next controlled valve 1-12 occurs at the time of the oscillatory decrease in current through the controlled valve 1-12 and the load 15 to zero. The parameters of the elements of the series oscillatory circuit of the load circuit (the total capacitance of the isolation capacitors 13, 14 and the inductance of the load 15) are selected from the condition that the fundamental frequency of the output signal of the frequency converter is equal to or exceeds its own frequency by more than 2 times (operation with a lower natural frequency of the series the circuit of the load circuit is possible, but not considered).

Если линейное входное переменное напряжение, например, между первой фазой источника переменного напряжения питания (соединена с общей точкой соединения управляемых вентилей 1, 2 прямого моста и управляемых вентилей 7, 8 встречного моста) и третьей фазой (соединена с общей точкой соединения управляемых вентилей 5, 6 прямого If the linear input AC voltage, for example, between the first phase of the AC voltage source (connected to the common point of connection of the controlled valves 1, 2 of the direct bridge and the controlled valves 7, 8 of the oncoming bridge) and the third phase (connected to the common point of connection of the controlled valves 5, 6 direct

моста и управляемых вентилей 11, 12 встречного моста) условно положительной полярности является в данный момент времени наибольшим по модулю, а разделительные конденсаторы 13, 14 заряжены до напряжения условно отрицательной полярности (положительный потенциал на нижних обкладках конденсаторов), то подаются импульсы управления на управляемые вентили 1, 6 прямого моста. В нагрузке 15 формируется импульс тока условно положительной полярности. Ток протекает от входного вывода первой фазы к выводу третьей фазы по цепи: +-1-13-15-14-6--. Разделительные конденсаторы 13, 14 перезаряжается до напряжения условно положительной полярности, которое превышает напряжение питания (амплитуду линейного напряжения между первой и третьей фазой в анализируемый момент времени). После выключения управляемых вентилей 1, 6 включаются управляемые вентили 7, 12 встречного моста. При этом ток через нагрузку 15 протекает в противоположном направлении, частично разряжая разделительные конденсаторы 13, 14 по цепи: 13-7-+---12-14-15-13. В интервале проводимости управляемых вентилей 7, 12 управляемые вентили 1, 6 могут восстанавливать свои управляющие свойства (если используются управляемые вентили с неполной управляемостью), а часть электромагнитной энергии, накопленной в полях разделительных конденсаторов 13, 14, рекуперируется в фазы источника переменного напряжения питания. Возврат излишней электромагнитной энергии от элементов колебательного контура нагрузочной цепи обеспечивает стабилизацию режима работы преобразователя частоты на переменную электротехнологическую нагрузку 15. Разделительные конденсаторы 13, 14 на рассмотренном интервале работы управляемых вентилей 7, 12 остаются заряженными с положительной полярностью. При этом сумма напряжений на разделительных конденсаторах 13, 14 меньше модуля линейного напряжения между первой и третьей фазами (в момент выключения управляемых вентилей 7, 12). После частичного разряда разделительных конденсаторов 13, 14 и колебательного спада тока управляемых вентилей 7, 12 до нулевого значения управляемые вентили 7, 12 выключается. Далее включаются управляемые вентили bridge and controlled valves 11, 12 of the oncoming bridge) of conditionally positive polarity is currently the largest in absolute value, and isolation capacitors 13, 14 are charged to a voltage of conditionally negative polarity (positive potential on the lower plates of the capacitors), then control pulses are supplied to the controlled valves 1, 6 of the direct bridge. In the load 15, a current pulse of conditionally positive polarity is formed. Current flows from the input terminal of the first phase to the terminal of the third phase along the circuit: + -1-13-15-14-6--. The separation capacitors 13, 14 are recharged to a voltage of conditionally positive polarity, which exceeds the supply voltage (the amplitude of the linear voltage between the first and third phases at the analyzed time). After turning off the controlled valves 1, 6, the controlled valves 7, 12 of the oncoming bridge are turned on. In this case, the current flows through the load 15 in the opposite direction, partially discharging the separation capacitors 13, 14 along the circuit: 13-7 - + --- 12-14-15-13. In the conduction interval of controlled valves 7, 12, controlled valves 1, 6 can restore their control properties (if controlled valves with incomplete controllability are used), and part of the electromagnetic energy accumulated in the fields of isolation capacitors 13, 14 is recovered to the phases of the AC voltage source. The return of excess electromagnetic energy from the elements of the oscillatory circuit of the load circuit ensures the stabilization of the frequency converter to an alternating electrotechnological load 15. The isolation capacitors 13, 14 remain charged with a positive polarity in the considered interval of operation of the controlled valves 7, 12. In this case, the sum of the voltages at the separation capacitors 13, 14 is less than the linear voltage module between the first and third phases (at the time of switching off the controlled valves 7, 12). After a partial discharge of the separation capacitors 13, 14 and the oscillating current drop of the controlled valves 7, 12 to zero, the controlled valves 7, 12 are turned off. Next, the controlled valves

8, 11 непосредственно после выключения управляемых вентилей 7, 12, либо через интервал регулируемой паузы. Ток протекает от вывода первой фазы к входному выводу третьей фазы по цепи: +-8-14-15-13-11--. Ток через нагрузку 15 имеет условно отрицательное направление. Разделительные конденсаторы 13, 14 перезаряжается до напряжения условно отрицательной полярности, которое превышает по модулю линейное напряжение питания. После колебательного спада тока через управляемые вентили 8, 11 до нулевого значения включают управляемые вентили 2, 5. Ток протекает в противоположном (условно положительном) направлении, частично разряжая разделительные конденсаторы 13, 14 по цепи: 14-2-+---5-13-15-14. В интервале проводимости управляемых вентилей 2, 5 управляемые вентили 8, 11 могут восстанавливать свои управляющие свойства (если используются управляемые вентили с неполной управляемостью), а часть электромагнитной энергии, накопленной в полях разделительных конденсаторов 13, 14, рекуперируется в фазы источника переменного напряжения питания. Далее, если входное линейное переменное напряжение между первой и третьей фазами источника переменного напряжения питания является по-прежнему наибольшим по модулю, то снова подаются импульсы управления на управляемые вентили 1, 6, а затем, последовательно, на управляемые вентили 7, 12, 8, 11 и 2, 5.8, 11 immediately after turning off the controlled valves 7, 12, or after an interval of adjustable pause. The current flows from the output of the first phase to the input output of the third phase along the circuit: + -8-14-15-13-13-11--. The current through the load 15 has a conditionally negative direction. The separation capacitors 13, 14 are recharged to a voltage of conditionally negative polarity, which exceeds the modulus of the linear supply voltage. After the oscillatory decrease in current through the controlled valves 8, 11 to zero, turn on the controlled valves 2, 5. The current flows in the opposite (conditionally positive) direction, partially discharging the separation capacitors 13, 14 along the circuit: 14-2 - + --- 5- 13-15-14. In the conductivity interval of controlled gates 2, 5, controlled gates 8, 11 can restore their control properties (if controlled gates with incomplete controllability are used), and part of the electromagnetic energy accumulated in the fields of isolation capacitors 13, 14 is recovered to the phases of the AC voltage source. Further, if the input linear AC voltage between the first and third phases of the AC voltage source is still the largest in absolute value, then control pulses are again applied to the controlled valves 1, 6, and then, sequentially, to the controlled valves 7, 12, 8, 11 and 2, 5.

С момента включения управляемых вентилей 1, 6 заканчивается частный цикл в работе преобразователя частоты (период выходного переменного сигнала).From the moment the controlled valves 1, 6 are turned on, the private cycle in the operation of the frequency converter ends (period of the output variable signal).

Изменение уровней напряжений в фазах источника переменного напряжения питания приводит к циклическому переходу токов на следующих периодах выходного переменного сигнала последовательно на управляемые вентили 2, 3, 4, 5, 6, 1 прямого трехфазного моста и 8, 9, 10, 11, 12, 7 встречного трехфазного моста. Количество периодов выходного переменного сигнала, которое формируется на 1\6 части периода переменного напряжения питания, определяется соотношением частот выходного переменного сигнала и переменного напряжения питания. Электромагнитные процессы при циклической смене Changing the voltage levels in the phases of the source of alternating voltage supply leads to a cyclic transition of currents in the following periods of the output alternating signal in series to the controlled valves 2, 3, 4, 5, 6, 1 of the direct three-phase bridge and 8, 9, 10, 11, 12, 7 oncoming three-phase bridge. The number of periods of the output alternating signal, which is formed on 1 \ 6 of the period of the alternating voltage, is determined by the ratio of the frequencies of the alternating output signal and the alternating voltage. Electromagnetic processes during cyclic shift

управляемых вентилей 1-6 прямого трехфазного моста и 7-12 встречного трехфазного моста аналогичны рассмотренным выше.controlled valves 1-6 direct three-phase bridge and 7-12 oncoming three-phase bridge are similar to those discussed above.

Разделительные конденсаторы 13, 14 обеспечивают коммутационные процессы управляемых вентилей 1-12, а также ограничение тока в нагрузке 15 и управляемых вентилях 1-12 в рабочем и в аварийных режимах при частичном или глухом (полном) коротком замыкании.Separating capacitors 13, 14 provide switching processes of controlled valves 1-12, as well as current limitation in load 15 and controlled valves 1-12 in operating and emergency modes with a partial or deaf (full) short circuit.

По сравнению с прототипом существенно повышается надежность работы преобразователя частоты. Это достигается снижением уровней перенапряжений на управляемых вентилях, снижением скоростей нарастания прямого напряжения на управляемых вентилях и прямого тока через них в интервалах коммутаций, снижением уровней электромагнитных помех, возникающих при коммутациях вентилей, ограничением тока через элементы преобразователя частоты в аварийных режимах, ограничением «раскачки» напряжений на элементах при изменении нагрузки в широких пределах, оптимизацией устройства силовой электрической схемы.Compared with the prototype, the reliability of the frequency converter is significantly increased. This is achieved by lowering the levels of overvoltage on the controlled valves, decreasing the rates of increase of the direct voltage on the controlled valves and the direct current through them in the switching intervals, reducing the levels of electromagnetic interference arising from switching the valves, limiting the current through the elements of the frequency converter in emergency conditions, and limiting the "buildup" voltages on the elements when the load changes over a wide range, optimization of the power circuit device.

По сравнению с прототипом дополнительно повышается коэффициент полезного действия преобразователя частоты за счет уменьшения коммутационных потерь энергии в управляемых вентилях (снижение уровней коммутационных перенапряжений и начальных скоростей нарастания и спада тока при включениях и выключениях управляемых вентилей, рекуперация части энергии перенапряжений в нагрузку и источник переменного напряжения питания).Compared with the prototype, the efficiency of the frequency converter is further increased by reducing switching energy losses in controlled valves (lowering levels of switching overvoltages and initial rise and fall rates of currents when turning on and off controlled valves, recovering part of the overvoltage energy to a load and an alternating voltage power supply )

Дополнительно (по сравнению с прототипом) может быть существенно упрощена конструкция энергетической (силовой) части преобразователя частоты и уменьшена его стоимость за счет обеспечения возможности использования управляемых вентилей со сниженными требованиями к их параметрам и более низкой ценой, а также более оптимального устройства силовой электрической схемы.Additionally (in comparison with the prototype), the design of the energy (power) part of the frequency converter can be significantly simplified and its cost can be reduced due to the possibility of using controlled valves with reduced requirements for their parameters and lower price, as well as a more optimal device of the power circuit.

Claims

A matched resonant frequency converter with an implicit DC link, containing two three-phase bridges on controlled valves connected to the input terminals of the frequency converter by alternating-parallel connections, common dc terminals of three-phase bridges are connected to the output terminals of the frequency converter via isolation capacitors.