RU68806U1 - AGREED FREQUENCY CONVERTER WITH INDIRECTLY EXPRESSED DC LINK AND RESONANT COMMUNICATION - Google Patents

AGREED FREQUENCY CONVERTER WITH INDIRECTLY EXPRESSED DC LINK AND RESONANT COMMUNICATION Download PDF

Info

Publication number
RU68806U1
RU68806U1 RU2007130833/22U RU2007130833U RU68806U1 RU 68806 U1 RU68806 U1 RU 68806U1 RU 2007130833/22 U RU2007130833/22 U RU 2007130833/22U RU 2007130833 U RU2007130833 U RU 2007130833U RU 68806 U1 RU68806 U1 RU 68806U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency converter
link
switching
shunted
capacitor
Prior art date
Application number
RU2007130833/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Михайлович Силкин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Силовая электроника"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Силовая электроника" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Силовая электроника"
Priority to RU2007130833/22U priority Critical patent/RU68806U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU68806U1 publication Critical patent/RU68806U1/en

Links

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к преобразовательной технике и может быть использована в источниках питания для индукционных нагревателей и других электротехнологических нагрузок. Полезная модель расширяет область применения согласованного преобразователя частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока и резонансной коммутацией. Согласованный преобразователь частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока и резонансной коммутацией содержит подключенную через дроссели фильтра 1, 2 к входным выводам преобразователя частоты последовательную цепь, включающую конденсатор фильтра 3, коммутирующий дроссель 4, выходные выводы преобразователя частоты, зашунтированные компенсирующим конденсатором 5, второй коммутирующий дроссель 6 и второй конденсатор фильтра 7, зашунтированную второй последовательной цепью, включающей соединенные встречно два управляемых вентиля 8, 9 с встречно-параллельными диодами 10, 11. Нагрузка 12 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 extends the scope of a consistent frequency converter with an implicit DC link and resonant switching. The matched frequency converter with an implicit DC link and resonant switching contains a serial circuit connected through the inductors of the filter 1, 2 to the input terminals of the frequency converter, including a filter capacitor 3, a switching inductor 4, the output terminals of the frequency converter, shunted by a compensating capacitor 5, a second switching inductor 6 and a second filter capacitor 7, shunted by a second series circuit including two controllable valves connected counterclockwise I am 8, 9 with counter-parallel diodes 10, 11. Load 12 is connected to the output terminals of the frequency converter. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к преобразовательной технике и может быть использована в источниках питания для индукционных нагревателей и других электротехнологических нагрузок. Полезная модель расширяет область применения согласованного преобразователя частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока и резонансной коммутацией.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 extends the scope of a consistent frequency converter with an implicit DC link and resonant switching.

Известен согласованный преобразователь частоты с явно выраженным звеном постоянного тока и резонансной коммутацией, содержащий источник постоянного тока и, подключенную через дроссель фильтра к выходным выводам источника постоянного тока последовательную цепь, включающую конденсатор фильтра, коммутирующий дроссель, выходные выводы преобразователя частоты, зашунтированные компенсирующим конденсатором, зашунтированную управляемым вентилем с встречно-параллельным диодом (Электромагнитные процессы и параметрический синтез одновентильных инверторов с обратным диодом для электротермии / Л.Э.Рогинская, А.В.Иванов, М.М.Мульменко и др. // Электричество. - 2003. - №12. - С.42).A known frequency converter with a pronounced DC link and resonant switching is known, comprising a direct current source and connected through a filter inductor to the output terminals of the direct current source, a series circuit including a filter capacitor, a switching inductor, output terminals of the frequency converter, shunted by a compensating capacitor, shunted controlled valve with an anti-parallel diode (Electromagnetic processes and parametric synthesis are the same high-voltage inverters with a reverse diode for electrothermy / L.E. Roginskaya, A.V. Ivanov, M.M.Mulmenko and others // Electricity. - 2003. - No. 12. - P. 42).

Недостатком согласованного преобразователя частоты является узкая область применения. Это обусловлено высокими уровнями электрических потерь, связанных с двойным преобразованием энергии, а также низкой надежностью работы согласованного преобразователя частоты из-за высоких уровней напряжения на конденсаторе фильтра. Указанное ограничение не позволяют, например, использовать известный согласованный преобразователь частоты для питания ответственных потребителей при высоких требованиях к надежности и экономичности работы.The disadvantage of a consistent frequency converter is its narrow scope. This is due to the high levels of electrical losses associated with double energy conversion, as well as the low reliability of the matched frequency converter due to high voltage levels across the filter capacitor. This limitation does not allow, for example, the use of a well-known consistent frequency converter for supplying critical consumers with high requirements for reliability and cost-effectiveness.

Известен согласованный преобразователь частоты с явно выраженным звеном постоянного тока и резонансной коммутацией, содержащий источник постоянного тока и, подключенную к выходным выводам источника постоянного тока преобразователя частоты, последовательную цепь, включающую компенсирующий конденсатор и выходные выводы преобразователя частоты, зашунтированную управляемым вентилем с встречно-параллельным диодом, выходные выводы источника постоянного тока зашунтированы конденсатором фильтра (А.с. 1830641 СССР, МКИ Н05В 6\06. Устройство для индукционного нагрева \ С.В.Дзлиев, Е.М.Силкин, С.Н.Тазихин и др. - Заявл. 01.10.90, Опубл. 30.07.93, Б.И. №28).A known frequency converter with a pronounced DC link and resonant switching is known, comprising a direct current source and connected to the output terminals of the direct current source of the frequency converter, a series circuit including a compensating capacitor and output terminals of the frequency converter, shunted by a controllable valve with an anti-parallel diode , the output terminals of the DC source are shunted by the filter capacitor (A.S. 1830641 USSR, MKI N05V 6 \ 06. Device for induction heating \ S.V.Dzliev, E.M. Silkin, S.N. Tazikhin, etc. - Declaration 01.10.90, Publ. 30.07.93, B.I. No. 28).

Недостатком согласованного преобразователя частоты является узкая область применения. Это обусловлено высокими уровнями электрических потерь, связанных с двойным преобразованием энергии, а также низкой надежностью работы согласованного преобразователя частоты из-за высоких уровней напряжений на управляемом вентиле, встречно-параллельном диоде и коммутирующем конденсаторе. Указанные ограничения не позволяют, например, использовать известный согласованный преобразователь частоты для питания ответственных потребителей при высоких требованиях к надежности и экономичности работы.The disadvantage of a consistent frequency converter is its narrow scope. This is due to the high levels of electrical losses associated with the double conversion of energy, as well as the low reliability of the matched frequency converter due to the high voltage levels on the controlled valve, on-parallel diode and switching capacitor. These limitations do not allow, for example, the use of a well-known consistent frequency converter for supplying critical consumers with high requirements for reliability and cost-effectiveness.

Известен согласованный преобразователь частоты с явно выраженным звеном постоянного тока и резонансной коммутацией, содержащий источник постоянного тока и, подключенную к выходным выводам источника постоянного тока преобразователя частоты, последовательную цепь, включающую компенсирующий конденсатор и выходные выводы преобразователя частоты, зашунтированную управляемым вентилем с встречно-параллельным диодом (А.с. 1821945 СССР, МКИ Н05В 6\06. Устройство для индукционного нагрева \ Е.М.Силкин, С.В.Дзлиев, С.Н.Тазихин и др. - Заявл. 15.10.90, Опубл. 15.06.93, Б.И. №22).A known frequency converter with a pronounced DC link and resonant switching is known, comprising a direct current source and connected to the output terminals of the direct current source of the frequency converter, a series circuit including a compensating capacitor and output terminals of the frequency converter, shunted by a controllable valve with an anti-parallel diode (A.S. 1821945 USSR, MKI N05V 6 \ 06. Device for induction heating \ E.M. Silkin, S.V. Dzliev, S.N. Tazikhin, etc. - Declared 15.10.90, Publ. 1 5.06.93, B.I. No. 22).

Указанный согласованный преобразователь частоты является наиболее близким по технической сущности к полезной модели и выбран в качестве прототипа.The specified harmonized frequency converter is the closest in technical essence to a utility model and is selected as a prototype.

Недостатком прототипа является узкая область применения. Это обусловлено высокими уровнями электрических потерь, связанных с двойным преобразованием энергии, а также низкой надежностью работы согласованного преобразователя частоты из-за высоких уровней токов и напряжений на управляемом вентиле, встречно-параллельном диоде и компенсирующем конденсаторе. Указанные ограничения не позволяют, например, использовать известный согласованный преобразователь частоты для питания ответственных потребителей при высоких требованиях к надежности и экономичности работыThe disadvantage of the prototype is a narrow scope. This is due to the high levels of electrical losses associated with the double conversion of energy, as well as the low reliability of the matched frequency converter due to the high levels of currents and voltages on the controlled valve, anti-parallel diode and compensating capacitor. These restrictions do not allow, for example, the use of a well-known harmonized frequency converter for supplying critical consumers with high requirements for reliability and cost-effectiveness

Полезная модель направлена на решение задачи расширения области применения согласованного преобразователя частоты, что является целью полезной модели.The utility model is aimed at solving the problem of expanding the scope of a consistent frequency converter, which is the purpose of the utility model.

Указанная цель достигается тем, что согласованный преобразователь частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока и резонансной коммутацией, содержит подключенную через дроссели фильтра к входным выводам преобразователя частоты последовательную цепь, включающую конденсатор фильтра, коммутирующий дроссель, выходные выводы преобразователя частоты, зашунтированные компенсирующим конденсатором, второй коммутирующий дроссель и второй конденсатор фильтра, зашунтированную второй последовательной цепью, включающей соединенные встречно два управляемых вентиля с встречно-параллельными диодами.This goal is achieved by the fact that a consistent frequency converter with an implicit DC link and resonant switching contains a serial circuit connected to the input terminals of the frequency converter through the filter inductors, including a filter capacitor, a switching inductor, the output terminals of the frequency converter, shunted by a compensating capacitor, and a second switching a choke and a second filter capacitor, shunted by a second series circuit, including connected echno two controlled valve with anti-parallel diodes.

Существенным отличием, характеризующим полезную модель, является расширение области применения согласованного преобразователя частоты, что достигается возможностью применения согласованного преобразователя частоты для питания ответственных потребителей за счет снижения потерь связанных с двойным преобразованием энергии, переводом согласованного преобразователя частоты в режим непосредственного преобразования частоты, повышения надежности работы, возможности эффективно питать удаленные от источника питания нагрузки.A significant difference characterizing the utility model is the expansion of the scope of the matched frequency converter, which is achieved by the possibility of using the matched frequency converter to power responsible consumers by reducing losses associated with double energy conversion, transferring the matched frequency converter to the direct frequency conversion mode, increasing the reliability of operation, the ability to effectively power loads remote from the power source.

Расширение области применения согласованного преобразователя частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока и резонансной коммутацией является полученным техническим результатом, обусловленным новыми элементами в схеме согласованного преобразователя частоты, порядком их включения и новыми связями, то есть отличительными признаками полезной модели. Таким образом, отличительные признаки заявляемого согласованного преобразователя частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока и резонансной коммутацией являются существенными.Expanding the scope of a matched frequency converter with an implicit DC link and resonant switching is the obtained technical result due to new elements in the matched frequency converter circuit, the order of their inclusion and new connections, that is, the hallmarks of the utility model. Thus, the distinguishing features of the inventive consistent frequency converter with an implicit DC link and resonant switching are essential.

На рисунке приведена схема согласованного преобразователя частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока и резонансной коммутацией.The figure shows a diagram of a matched frequency converter with an implicit DC link and resonant switching.

Согласованный преобразователь частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока и резонансной коммутацией содержит, подключенную через дроссели фильтра I, 2 к входным выводам преобразователя частоты последовательную цепь, включающую конденсатор фильтра 3, коммутирующий дроссель 4, выходные выводы преобразователя частоты, зашунтированные компенсирующим конденсатором 5, второй коммутирующий дроссель 6 и второй конденсатор фильтра 7, зашунтированную второй последовательной цепью, включающей соединенные встречно два управляемых вентиля 8, 9 с встречно-параллельными диодами 10, 11. Нагрузка 12 подключена к выходным выводам преобразователя частоты.The matched frequency converter with an implicit DC link and resonant switching contains a serial circuit connected through the inductors of the filter I, 2 to the input terminals of the frequency converter, including the filter capacitor 3, the switching inductor 4, the output terminals of the frequency converter, shunted by the compensating capacitor 5, the second switching a choke 6 and a second filter capacitor 7, shunted by a second series circuit, including two controllable valves connected counterclockwise I 8, 9 with anti-parallel diodes 10, 11. The load 12 is connected to the output terminals of the frequency converter.

Согласованный преобразователь частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока и резонансной коммутацией в установившемся режиме работает следующим образом. К входным выводам согласованного преобразователя частоты прикладывается переменное напряжение питания сетевой частоты (линейное или фазное напряжение питающей сети). Выходная частота согласованного преобразователя частоты превышает сетевую частоту. Импульсы управления на управляемый вентиль 8 подаются в моменты перехода напряжения на компенсирующем конденсаторе 5 через ноль в положительную область значений (+ на верхней по схеме обкладке компенсирующего конденсатора 5) и при A matched frequency converter with an implicit DC link and resonant switching in steady state operates as follows. An alternating supply voltage of the mains frequency (linear or phase voltage of the supply network) is applied to the input terminals of the matched frequency converter. The output frequency of the matched frequency converter exceeds the line frequency. The control pulses to the controlled valve 8 are applied at the moments when the voltage across the compensating capacitor 5 passes through zero to the positive range of values (+ on the upper lining of the compensating capacitor 5) and when

положительной полуволне питающего переменного напряжения сети (+ на верхнем по схеме входном выводе), а на управляемый вентиль 9, в моменты перехода напряжения на компенсирующем конденсаторе 5 через ноль в отрицательную область значений (+ на нижней по схеме обкладке компенсирующего конденсатора 4) при отрицательной полуволне питающего переменного напряжения сети (+ на нижнем по схеме входном выводе). Параметры коммутирующих дросселей 4, 6, емкость компенсирующего конденсатора 5 и конденсаторов фильтра 3, 7 выбраны из условия обеспечения колебательного характера тока в контуре: 8(9) - 3 - 4 - (5, 12) - 6 - 7 - 11 (10) - 8, образующегося при включении управляемых вентилей 1 или 9. Собственная частота указанного контура приблизительно в 4 раза превышает выходную частоту устройства. Компенсирующий конденсатор 5 обеспечивает параллельную компенсацию реактивной мощности индукционного нагревателя (индуктора или нагрузки) 12 и последовательную компенсацию, совместно с конденсаторами фильтра 3, 7 (при конечном значении их емкости), реактивной мощности коммутирующих дросселей 4, 6. Выходная частота устройства может быть выше собственной частоты параллельного нагрузочного контура (5, 12), если необходимо более высокое выходное напряжение согласованного преобразователя частоты. Коммутирующие дроссели 4, 6 могут выполняться в виде самостоятельных элементов или представляют собой индуктивности нагрузки (части нагрузки) и (или) соединительных отводящих шин (кабелей) согласованного преобразователя частоты. Полный цикл (период) выходного сигнала согласованного преобразователя частоты с резонансной коммутацией состоит из трех временных интервалов, соответствующих различным сочетаниям включенного и выключенного состояния управляемых вентилей 8, 9 и встречно-параллельных диодов 10, 11. В качестве управляемых вентилей могут быть использованы как однооперационные, так двухоперационные вентили без обратной или с обратной проводимостью (то есть со встречно-параллельным диодом). В случае применения управляемых вентилей без обратной the positive half wave of the AC supply voltage (+ at the top input terminal according to the scheme), and to the controlled valve 9, at the moments when the voltage across the compensating capacitor 5 passes through zero to the negative range of values (+ on the lower circuit of the compensating capacitor 4) with a negative half wave AC supply voltage (+ at the lower input output circuit). The parameters of the commutating chokes 4, 6, the capacity of the compensating capacitor 5 and the filter capacitors 3, 7 are selected from the condition for ensuring the oscillatory nature of the current in the circuit: 8 (9) - 3 - 4 - (5, 12) - 6 - 7 - 11 (10) - 8, formed when the controlled valves 1 or 9 are turned on. The natural frequency of this circuit is approximately 4 times higher than the output frequency of the device. The compensating capacitor 5 provides parallel compensation of the reactive power of the induction heater (inductor or load) 12 and sequential compensation, together with the filter capacitors 3, 7 (at the final value of their capacitance), of the reactive power of the switching reactors 4, 6. The output frequency of the device can be higher than the natural frequencies of the parallel load circuit (5, 12), if a higher output voltage of the matched frequency converter is required. Switching chokes 4, 6 can be made in the form of independent elements or represent the inductance of the load (part of the load) and (or) the connecting output busbars (cables) of the coordinated frequency converter. The full cycle (period) of the output signal of a matched frequency converter with resonant switching consists of three time intervals corresponding to various combinations of on and off state of controlled valves 8, 9 and counter-parallel diodes 10, 11. As controlled valves, they can be used as single-operation, so two-operation valves without reverse or reverse conductivity (i.e. with an anti-parallel diode). In the case of using controlled valves without reverse

проводимости схема устройства изменяется (управляемые 8, 9 вентили включаются встречно-параллельно). При этом электромагнитные процессы в схеме согласованного преобразователя частоты качественно аналогичны. Дроссели фильтра 1, 2 имеют достаточно большую индуктивность и обеспечивают уменьшение влияния согласованного преобразователя частоты на питающую сеть. Форма тока, потребляемого из сети близка к синусоидальной. Рассмотрим вариант выполнения схемы на основе управляемых двухоперационных вентилей (транзисторов) со встречно-параллельными диодами. Рассмотрим работу согласованного преобразователя частоты при положительной полуволне входного переменного напряжения сети. Основной (первый) интервал соответствует интервалу прямой проводимости управляемого вентиля 8. При включении управляемого вентиля 8 начинается колебательный заряд с условно положительной полярностью (+ на нижней по схеме обкладке) компенсирующего конденсатора 5 по цепи: 3 - 8 - 11 - 7 - 6 - (5, 12) - 4 - 3, от конденсаторов фильтра 3, 7 и источника питания согласованного преобразователя частоты. Одновременно происходит разряд компенсирующего конденсатора 5 через индуктор 12 в контуре: 5 - 12 - 5. После колебательного спада тока в цепи: 3 - 8 - 11 - 7 - 6 - (5, 12) - 4 - 3, до нуля компенсирующий конденсатор 5 заряжен до максимального положительного напряжения, которое превышает суммарное напряжение на конденсаторах фильтра 3, 7. Начинается разряд (второй интервал) компенсирующего конденсатора 5 по цепи: (5, 12) - 6 - 7 - 9 - 10 - 3 - 4 - (5, 12). Через встречно-параллельный диод 10 управляемого вентиля 8 и управляемый вентиль 9 протекает обратный ток. Во втором интервале снимается импульс управления с управляемого вентиля 8. Одновременно также происходит разряд компенсирующего конденсатора 5 через индуктор 12 в контуре:5 - 12 - 5. После колебательного спада тока в цепи: (5, 12) - 6 - 7 - 9 - 10 - 3 - 4 - (5, 12) до нуля встречно-параллельный диод 10 управляемого вентиля 8 и управляемый вентиль 9 выключаются. При этом напряжение на компенсирующем конденсаторе 5 еще остается положительным и его значение меньше значения суммарного напряжения на конденсаторах фильтра 3, 7.the conductivity scheme of the device changes (controlled 8, 9 gates are turned on in parallel). In this case, the electromagnetic processes in the matched frequency converter circuit are qualitatively similar. The chokes of the filter 1, 2 have a sufficiently large inductance and provide a reduction in the effect of a matched frequency converter on the mains. The shape of the current consumed from the network is close to sinusoidal. Consider an embodiment of a circuit based on controlled two-operation gates (transistors) with counter-parallel diodes. Consider the operation of a consistent frequency converter with a positive half-wave of the input AC voltage. The main (first) interval corresponds to the direct conductivity interval of the controlled valve 8. When the controlled valve 8 is turned on, an oscillatory charge begins with a conditionally positive polarity (+ on the lower lining of the circuit) of the compensating capacitor 5 along the circuit: 3 - 8 - 11 - 7 - 6 - ( 5, 12) - 4 - 3, from the filter capacitors 3, 7 and the power source of the matched frequency converter. At the same time, the compensating capacitor 5 is discharged through the inductor 12 in the circuit: 5 - 12 - 5. After the oscillatory current drop in the circuit: 3 - 8 - 11 - 7 - 6 - (5, 12) - 4 - 3, to zero the compensating capacitor 5 charged to the maximum positive voltage, which exceeds the total voltage across the filter capacitors 3, 7. The discharge (second interval) of the compensating capacitor 5 begins along the circuit: (5, 12) - 6 - 7 - 9 - 10 - 3 - 4 - (5, 12). A reverse current flows through an anti-parallel diode 10 of the controlled valve 8 and the controlled valve 9. In the second interval, the control pulse is removed from the controlled valve 8. At the same time, the compensating capacitor 5 also discharges through the inductor 12 in the circuit: 5 - 12 - 5. After the oscillatory current drop in the circuit: (5, 12) - 6 - 7 - 9 - 10 - 3 - 4 - (5, 12) to zero the counter-parallel diode 10 of the controlled valve 8 and the controlled valve 9 are turned off. In this case, the voltage at the compensating capacitor 5 remains positive and its value is less than the total voltage across the filter capacitors 3, 7.

На третьем временном интервале компенсирующий конденсатор 5 продолжает перезаряжаться в контуре: 5 - 12 - 5 до напряжения отрицательной полярности (+ на верхней по схеме обкладке компенсирующего конденсатора 5) за счет энергии, накопленной в электромагнитных полях компенсирующего конденсатора 5 и индуктора 12. При максимальном отрицательном напряжении на компенсирующем конденсаторе 5 на управляемом вентиле 8 присутствует максимальное положительное напряжение, равное сумме напряжений на конденсаторах фильтра 3, 7 и компенсирующем конденсаторе 5 (приблизительно удвоенная амплитуда напряжения питания). Третий интервал в работе согласованного преобразователя частоты заканчивается при полном разряде компенсирующего конденсатора 5. В момент перехода напряжения на компенсирующем конденсаторе 5 через ноль в положительную область значений заканчивается период в работе согласованного преобразователя частоты, подается очередной импульс управления снова на управляемый вентиль 8 (если переменное напряжение сети остается положительным), включается управляемый вентиль 8 и начинается следующий период в работе согласованного преобразователя частоты. При использовании двухоперационного управляемого вентиля 8 третий интервал целесообразно устанавливать малой длительности выбором параметров элементов схемы, что обеспечивает более высокие энергетические показатели устройства. На интервале проводимости встречно-параллельного диода 10 к выключившемуся управляемому вентилю 8 прикладывается небольшое обратное (отрицательное) напряжение, равное падению напряжения на встречно-параллельном диоде 10, и управляемый вентиль 8 может восстанавливать свои управляющие свойства (при использовании однооперационных вентилей). В этом случае длительность второго интервала устанавливается исходя из требуемого времени выключения используемого однооперационного управляемого вентиля 8. При отрицательном напряжении питающей сети электромагнитные процессы в схеме протекают аналогично, но меняется порядок работы управляемых вентилей 8, 9 и At the third time interval, the compensating capacitor 5 continues to be recharged in the circuit: 5 - 12 - 5 to a voltage of negative polarity (+ on the upper lining of the compensating capacitor 5) due to the energy stored in the electromagnetic fields of the compensating capacitor 5 and inductor 12. At the maximum negative voltage on the compensating capacitor 5 on the controlled valve 8 there is a maximum positive voltage equal to the sum of the voltages on the filter capacitors 3, 7 and the compensating condensate e 5 (about twice the supply voltage peak). The third interval in the operation of the coordinated frequency converter ends when the compensating capacitor 5 is completely discharged. When the voltage across the compensating capacitor 5 passes through zero to the positive value range, the period in the operation of the matched frequency converter ends, the next control pulse is sent again to the controlled valve 8 (if the alternating voltage mains remains positive), the controlled valve 8 is turned on and the next period begins in the operation of the matched converter pilots at. When using a two-operation controlled valve 8, the third interval is advisable to set a short duration by selecting the parameters of the circuit elements, which ensures higher energy performance of the device. On the conduction interval of the counter-parallel diode 10, a small reverse (negative) voltage equal to the voltage drop across the counter-parallel diode 10 is applied to the turned-off controlled valve 8, and the controlled valve 8 can restore its control properties (using single-operation valves). In this case, the duration of the second interval is set based on the required shutdown time of the used single-operation controlled valve 8. When the supply voltage is negative, the electromagnetic processes in the circuit proceed similarly, but the operating order of the controlled valves 8, 9 and

встречно-параллельных диодов 10, 11 (основной интервал работы формируется при включении управляемого вентиля 9).counter-parallel diodes 10, 11 (the main operation interval is formed when the controlled valve 9 is turned on).

Управляемые вентили 8, 9 при реализации согласованного преобразователя частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока и резонансной коммутацией, как указано выше, могут быть выполнены как однооперационными симметричными или не имеющими обратной блокирующей способности (тиристоры различных типов, реверсивно-включаемые динисторы, газоразрядные вентили), так и двухоперационным, то есть полностью управляемыми симметричными или несимметричными (запираемые тиристоры, транзисторы различных типов, комбинированные ключи).Controlled gates 8, 9 when implementing a coordinated frequency converter with an implicit DC link and resonant switching, as described above, can be performed as single-operation symmetrical or without reverse blocking ability (thyristors of various types, reversibly-switched dinistors, gas-discharge valves), and dual-operation, that is, fully controlled symmetric or asymmetric (lockable thyristors, transistors of various types, combination keys).

По сравнению с прототипом существенно расширяется область применения согласованного преобразователя частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока и резонансной коммутацией. Это достигается возможностью применения согласованного преобразователя частоты для питания ответственных потребителей с повышенными требованиями к энергетическим показателям и надежности, удаленных нагрузок, за счет исключения двойного преобразования, повышения надежности работы за счет снижения величин токов и напряжений на управляемых вентилях (более чем в два раза), уровней перенапряжений на управляемых вентилях, возникающих при их выключении, уровней электромагнитных помех, возникающих при выключении управляемых вентилей и встречно-параллельных диодов, нежесткой коммутацией управляемых вентилей, обеспечением симметричного ограничения тока источника питания инвертора при аварийных замыканиях выходных выводов инвертора на корпус нагрузки за счет дросселей фильтра. Повышается устойчивость работы согласованного преобразователя частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока и резонансной коммутацией и уменьшается вероятность срывов инвертирования (при выполнении согласованного преобразователя частоты на однооперационных управляемых вентилях) при работе на изменяющуюся в широких пределах Compared with the prototype, the scope of application of a matched frequency converter with an implicit DC link and resonant switching is significantly expanded. This is achieved by the possibility of using a coordinated frequency converter for supplying critical consumers with increased requirements for energy performance and reliability, remote loads, by eliminating double conversion, increasing operational reliability by reducing the values of currents and voltages on controlled valves (more than twice), levels of overvoltage on controlled valves arising when they are turned off, levels of electromagnetic interference arising when turned off valves and RIVER-parallel diodes nonrigid switched controlled valves, providing a symmetric power supply the current limiting circuit of the inverter during emergency output terminals of the inverter to the load due to the throttle body of the filter. The stability of the operation of a matched frequency converter with an implicitly expressed DC link and resonant switching is increased and the likelihood of inversion failures (when performing a matched frequency converter on single-operation controlled valves) when operating over a wide range is reduced

электротехнологическую нагрузку (индукционный нагреватель), а также сбоев в системе управления согласованного преобразователя частоты.electrotechnological load (induction heater), as well as failures in the control system of a consistent frequency converter.

Дополнительно (по сравнению с прототипом) может быть существенно упрощена конструкция энергетической (силовой) части согласованного преобразователя частоты и расширена область применения за счет обеспечения возможности использования управляемых вентилей и встречно-параллельных диодов со сниженными требованиями к их параметрам и более низкой ценой, возможности использования однооперационных вентилей. Согласованный преобразователь частоты использует непосредственно сетевой источник переменного напряжения. Согласованный преобразователь частоты может быть применен в системах с повышенными требованиями по влиянию вентильной нагрузки на питающую сеть.Additionally (compared with the prototype), the design of the energy (power) part of the matched frequency converter can be significantly simplified and the scope can be expanded by providing the possibility of using controlled valves and counter-parallel diodes with reduced requirements for their parameters and lower price, the possibility of using single-operation gates. The matched frequency converter uses directly the AC source. A coordinated frequency converter can be used in systems with increased requirements for the influence of the valve load on the supply network.

По сравнению с прототипом дополнительно повышается коэффициент полезного действия согласованного преобразователя частоты за счет уменьшения коммутационных потерь энергии в управляемых вентилях и встречно-параллельных диодах (снижение уровней коммутационных перенапряжений, начальных скоростей нарастания и скоростей спада тока при включениях и выключениях управляемых вентилей и встречно-параллельных диодов, рекуперация части энергии перенапряжений в нагрузку).Compared with the prototype, the efficiency of a matched frequency converter is further increased by reducing switching energy losses in controlled valves and counter-parallel diodes (lowering levels of switching overvoltages, initial slew rates and current decay rates when turning on and off controlled valves and counter-parallel diodes , recovery of part of the energy of overvoltages in the load).

Claims (1)

Согласованный преобразователь частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока и резонансной коммутацией, содержащий подключенную через дроссели фильтра к входным выводам преобразователя частоты последовательную цепь, включающую конденсатор фильтра, коммутирующий дроссель, выходные выводы преобразователя частоты, зашунтированные компенсирующим конденсатором, второй коммутирующий дроссель и второй конденсатор фильтра, зашунтированную второй последовательной цепью, включающей соединенные встречно два управляемых вентиля с встречно-параллельными диодами.
Figure 00000001
A matched frequency converter with an implicit DC link and resonant switching, comprising a series circuit connected through the filter inductors to the input terminals of the frequency converter, including a filter capacitor, a switching choke, output terminals of a frequency converter shunted by a compensating capacitor, a second switching choke and a second filter capacitor, shunted by a second series circuit, including two counter-actuated valves connected with track-parallel diodes.
Figure 00000001
RU2007130833/22U 2007-08-13 2007-08-13 AGREED FREQUENCY CONVERTER WITH INDIRECTLY EXPRESSED DC LINK AND RESONANT COMMUNICATION RU68806U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007130833/22U RU68806U1 (en) 2007-08-13 2007-08-13 AGREED FREQUENCY CONVERTER WITH INDIRECTLY EXPRESSED DC LINK AND RESONANT COMMUNICATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007130833/22U RU68806U1 (en) 2007-08-13 2007-08-13 AGREED FREQUENCY CONVERTER WITH INDIRECTLY EXPRESSED DC LINK AND RESONANT COMMUNICATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU68806U1 true RU68806U1 (en) 2007-11-27

Family

ID=38961020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007130833/22U RU68806U1 (en) 2007-08-13 2007-08-13 AGREED FREQUENCY CONVERTER WITH INDIRECTLY EXPRESSED DC LINK AND RESONANT COMMUNICATION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU68806U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3257146A1 (en) Dc-dc converter
Li et al. Cascade three-level ac/ac direct converter
CN105939126B (en) A kind of quasi- Z-source inverter of switched inductors type mixing
CN105958855B (en) A kind of quasi- Z-source inverter of high-gain
CN105186900A (en) Five-level transformerless inverter circuit
CN116057825A (en) Multi-level bidirectional electric AC/DC converter
RU68806U1 (en) AGREED FREQUENCY CONVERTER WITH INDIRECTLY EXPRESSED DC LINK AND RESONANT COMMUNICATION
RU61964U1 (en) AUTONOMOUS AGREED RESONANCE INVERTER
RU143469U1 (en) BIDIRECTIONAL RECTIFIER-INVERTER CONVERTER WITH CORRECTION OF POWER FACTOR
RU190083U1 (en) DC Pulse Frequency Converter
RU68807U1 (en) AGREED FREQUENCY CONVERTER WITH INDIRECTLY EXPRESSED DC LINK AND RESONANT COMMUNICATION
RU167948U1 (en) Transformer Pulse Converter
RU68813U1 (en) AUTONOMOUS AGREED INVERTER WITH RESONANT COMMUTATION
RU2399145C1 (en) Converter of frequency with explicit dc link
RU175512U1 (en) Switching frequency converter with DC link
CN204947920U (en) Five level transformerless inverter circuits
Jagan et al. Reduced capacitor stress one switched-inductor improved Z-source inverter
RU90275U1 (en) AUTONOMOUS AGREED INVERTER WITH RESONANT COMMUTATION
RU2453976C2 (en) Stand-alone harmonica inverter with quazi-resonance switching
RU2398346C1 (en) Autonomous matched inverter with quasi-resonant commutation and method for control of autonomous matched inverter with quasi-resonant commutation
RU2449459C1 (en) Stand-alone matched inverter with resonant commutation
RU104400U1 (en) AUTONOMOUS AGREED INVERTER WITH RESONANT COMMUTATION
RU68809U1 (en) AUTONOMOUS AGREED INVERTER WITH RESONANT COMMUTATION
Ranjan et al. Commutation Problem of Single Phase Matrix Converter with PWM Phase Shift Dead Time Technique
RU2521613C1 (en) Device for connecting controlled voltage inverter to direct current voltage source

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20080814