SU1372541A1 - Frequency converter - Google Patents
Frequency converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1372541A1 SU1372541A1 SU853982943A SU3982943A SU1372541A1 SU 1372541 A1 SU1372541 A1 SU 1372541A1 SU 853982943 A SU853982943 A SU 853982943A SU 3982943 A SU3982943 A SU 3982943A SU 1372541 A1 SU1372541 A1 SU 1372541A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- phase
- thyristors
- groups
- thyristor
- converter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к преобразовательной технике и м.б. использовано в частотно-регулируемом электроприводе переменного тока. Целью вл етс увеличение КПД. Устр-во содержит тиристорные группы 1-6, 24, 25, к которым подключены отсекающие диоды 7-12, соединенные с обмотками 20-22 сглаживающего реактора 19. Ток в выход щей из работы фазе двигател 23 поддерживаетс за счет энергии, запасенной в индуктивност х рассе ни реактора 19 и двигател 23. При этом энерги , запасенна в контуре, возвращаетс на вал двигател . 3 ил. с «е (ЛThe invention relates to a converter technique and m. used in variable frequency drive AC. The goal is to increase efficiency. The device contains thyristor groups 1-6, 24, 25 to which cut-off diodes 7-12 are connected, connected to windings 20-22 of the smoothing reactor 19. The current in the outgoing phase of the motor 23 is maintained by the energy stored in the inductance x scattered reactor 19 and engine 23. In this case, the energy stored in the circuit is returned to the engine shaft. 3 il. with "e (L
Description
1У У зП ;«/ --/ Lr--y- -/- ir- -Г 1U U ZP; "/ - / Lr - y - - / - ir- -Г
. .
оо юoo yu
ел 4ate 4
г:g:
j--gn-- -. j - gn-- -.
Изобретение относитс к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в частотно-регулируемом электроприводе переменного тока.This invention relates to a power converter technology and can be used in a variable frequency AC drive.
Цель изобретени - увеличение коэффициента полезного действи .The purpose of the invention is to increase the efficiency.
На фиг.1 представлена схема преобразовател частоты; на фиг.2 - блок-схема системы управлени преобразовател частоты; на фиг.З - вреFigure 1 presents the scheme of the frequency converter; 2 is a block diagram of a frequency converter control system; on fig.Z - time
менные развертки процессов с системе управлени .Management process sweeps.
Устройство содержит шесть основны тиристорных групп 1-6 по три тиристора в каждой группе; в группах 1,3, 5 тиристоры соединены катодами, в группах 2,4,6 тиристоры соединены анодами. К тиристорным группам подключены отсекающие диоды 7-12 и коммутирующие конденсаторы 13-18, образующие две группы, соединенные треугольником . В выходных фазах преобразовател включен сглаживающий реак тор 19, содержащий магнитосв занные обмотки 20-22, включенные соответственно между отсекающими диодами 7 и 8, 9и10, II и 12. К средним точкам обмоток реактора подключен двигатель 23. Между отсекающими диодами 7-12 и обмотками 20-22 дроссел подключены две (седьма и восьма ) вспомогательные тиристорные группы 24 и 25, состо щие из тиристоров 26-31, Тиристоры 26-28 имеют общую анодную щину, а тиристоры 29-31 имеют общую катодную щину, которые между собой объединены Выводы катодов тиристоров 26-28 соединены соответственно с катод 1ми отсекающих диодов 7,9,11 и началами обмоток 20-22 сглаживающего реактора 19, а вьшоды диодов тиристоров 29-31 соединены соответственно с анодами отсекающих диодов 8, 10, 12 и концами обмоток 20-22 реактора 19. Преобразователь питаетс от трехфазной сети 32. На фиг.1 обозначены тиристоры 33-35, участвующие в коммутации токаThe device contains six main thyristor groups 1-6, three thyristors in each group; in groups 1,3, 5, the thyristors are connected by cathodes, in groups 2,4,6, the thyristors are connected by anodes. To the thyristor groups connected cut-off diodes 7-12 and switching capacitors 13-18, forming two groups connected by a triangle. In the output phases of the converter, a smoothing reactor 19 is connected, containing magnetically connected windings 20-22, connected respectively between cut-off diodes 7 and 8, 9 and 10, II and 12. A motor 23 is connected to the middle points of the windings of the reactor. Between the cut-off diodes 7-12 and the windings 20-22 drossel connected two (seventh and eighth) auxiliary thyristor groups 24 and 25, consisting of thyristors 26-31, Thyristors 26-28 have a common anode bar, and thyristors 29-31 have a common cathode bar, which are combined with each other Conclusions thyristor cathodes 26-28 are connected You respectively have cathodes 1m of cut-off diodes 7, 9, 11 and beginnings of windings 20-22 of a smoothing reactor 19, and outputs of diodes thyristors 29-31 are connected respectively with anodes of cut-off diodes 8, 10, 12 and ends of windings 20-22 of reactor 19. Converter it is powered by a three-phase network 32. In Fig. 1, thyristors 33-35 are shown involved in switching current
Система управлени (фиг.2) содержит блок 36 синхронизации, блок 37 импульсно-фазового упра1)лени , распределитель 38 импульсов и задающий генератор 39. Выходы распределител 38 импульсов с тиристорами 1-6 групп. Шесть каналов формировани импульсов управлени тиристорами 26- 31 вьшолнены в виде дифференцирующих усилителей 40-45, схем ИЛИ 46-51,The control system (Fig. 2) contains a synchronization unit 36, a pulsed phase control unit 37, a pulse distributor 38 and a master oscillator 39. The outputs of the pulse distributor 38 with thyristors of 1-6 groups. The six channels of thyristor control pulse shaping 26-31 are implemented in the form of differentiating amplifiers 40-45, OR 46-51,
схем И 52-57, входы которых подкхаоче- Hiii к выходам схем ИЛИ и к выходам блока 58 датчиков напр жени .And 52-57 circuits, the inputs of which are connected to the outputs of the OR circuits and to the outputs of the block 58 of voltage sensors.
Преобразователь работает следую- uofM образом.The converter works in the following way.
Рассмотрим момент времени, когда потенциал фазы А питающей сети наиболее положителен, потенциал фазы ВConsider the point in time when the potential of phase A of the supply network is most positive, the potential of phase B
наиболее отрицателен, включены тиристоры 33 и 34 и протекает ток по контуру фаза А - тиристор 33 - отсекающий диод 7 - обмотка 20 сглаживающего реактора 19 - фазы а и с двигател переменного тока - обмотка 22 сглаживающего реактора 19 - отсекающий диод I2 - тиристор 34 - фаза В питающей сети. При этом коммутирующие конденсаторы зар жаютс так, что их левые обкладки станов тс положительными , а правые - отрицательньми. Например, конденсатор 13 зар жаетс по контуру фаза А - тиристор 33 - конденсатор 13 - отсекающий диод 9 - обмотка 21 сглаживающего дроссел 19 - отсекающий диод 10 - конденсатор 18 - тиристор 34 - фаза В,most negative, the thyristors 33 and 34 are turned on and current flows along the circuit of phase A - thyristor 33 - cut-off diode 7 - winding 20 of smoothing reactor 19 - phase a and from the AC motor - winding 22 of smoothing reactor 19 - cut-off diode I2 - thyristor 34 - phase B of the mains. In this case, the switching capacitors are charged in such a way that their left plates become positive and the right ones become negative. For example, the capacitor 13 is charged along the circuit of phase A - thyristor 33 - capacitor 13 - cut-off diode 9 - winding 21 of smoothing throttle 19 - cut-off diode 10 - capacitor 18 - thyristor 34 - phase B
Дл коммутации тока двигател из фазы а в фазу в необходимо включить тиристор 35. При включении тиристора 35 к тиристору 33 прикладываетс обратное напр жение, равное напр жению на конденсаторе 13, по контуру 13 - 35 - 33 - 13. После вьжлючени тиристора 33, коммутирующий конденсатор 13 перезар жаетс по контуру фаза А - тиристор 35 - конденсатор 13 - отсекающий диод 7 - обмотка 20 - фазы двигател а и с - обмотка 22 - отсекающий диод 12 - тиристор 34 - фаза В. Когда напр жение на конденсаторе 13 помен ет знак и достигнет величины , равной мгновенному значению линейной ЭДС между фазами А и В питающей сети, потенциал катода отсекающего диода 7 станет равным потенциалу анода отсекающего диода 12 за счет ЭДС индуктивностей рещени обмотки 20 сглаживающего дроссел 19 и выход щей из работы обмотки фазы q двигател 23. В этот момент включаютс тиристоры 26 и 31 и ток фазы двигател 23 замыкаетс по контуру фазы а и с двигател - тиристоры 31 и 26 - обмотка 20 сглаживающего реактора 19. В это же врем происходит нарастание тока в фазе б двигател по контуру фаза А питающей сети - тиристор 36 - отсекающий диод 9 - обмоткаTo switch the motor current from phase a to phase b, it is necessary to turn on thyristor 35. When turning on thyristor 35, thyristor 33 is applied a reverse voltage equal to the voltage on capacitor 13, along circuit 13 - 35 - 33 - 13. After switching off the thyristor 33, the switching voltage capacitor 13 is recharged around the circuit. Phase A - thyristor 35 - capacitor 13 - cutting diode 7 - winding 20 - motor phases a and c - winding 22 - cutting diode 12 - thyristor 34 - phase B. When the voltage on the capacitor 13 changes sign and will reach a value equal to the instantaneous linear value The electromotive voltage between phases A and B of the supply network, the cathode potential of the cutting diode 7 will become equal to the potential of the anode of the cutting diode 12 due to the emf inductances of the winding 20 of the smoothing throttle 19 and the output of the winding phase q of the motor 23. 31 and the phase current of the motor 23 closes along the phase a and from the motor circuit - thyristors 31 and 26 - the winding 20 of the smoothing reactor 19. At the same time, the current in phase b of the motor increases along the loop phase A of the mains supply - thyristor 36 - interrupting diode 9 - winding
21 сглаживающего дроссел 19 фазы Вне двигател 23 - обмотка 22, сглаживающего дроссел 19 - отсекающий . диод 12 - тиристор 34 - фаза В пита- ющей сети.21 smoothing throttle 19 phase Out of the engine 23 - winding 22, smoothing throttle 19 - cutting. diode 12 - thyristor 34 - phase B of the power supply network.
Ток в выход щей из работы фазе q двигател 23 поддерживаетс за счет энергии, запасенной в индуктивност х рассе ни сглаживающего дроссел 19 и двигател 23. Поскольку ток фазы Q , замыкающийс по контуру фазы а и с - обмотка 22 - тиристоры 31 и 26 - обмотка 20, направлен против линейной ЭДС двигател 23, то энерги , запасенна в контуре, возвращаетс на вал двигател , и после падени фазы Q до нул тиристоры 26 и 31 выключаютс . Работа системы управлени по сн етс временными развертками сигна- лов, показанными на фиг.З.The current in the outgoing phase q of the motor 23 is maintained by the energy stored in the inductances of the scattering of the smoothing throttle 19 and the motor 23. Since the phase current Q, closing along the phase contour a and c is winding 22 - thyristors 31 and 26 - winding 20, is directed against the linear emf of the motor 23, then the energy stored in the circuit returns to the motor shaft, and after the phase Q drops to zero, the thyristors 26 and 31 are turned off. The operation of the control system is explained by the timescales of the signals shown in FIG. 3.
На вход блока 36 синхронизации подаетс трехфазное напр жение U, U, U, совпадающее по фазе с напр жением питающей сети. На его выходе формиру- ютс шесть селекторных импульсов д, F-Rf F.в , , , равных логической единице при условии, что соответствующа полуволна фазной ЭДС питающей сети положительна. Кроме того , блок синхронизации обеспечивает запуск генераторов опорных напр жений пилообразной формы в блоке 37 импульс но-фазового управлени , который преобразует управл ющее напр жение U|i в последовательности импульсов ц, и F, передние фронты которых сдвинуты на угол oi по отношен ию к началу соответствующих опорных напр жений. Задающий генератор 39 формирует шестьA three-phase voltage U, U, U coinciding in phase with the supply voltage is supplied to the input of the synchronization unit 36. At its output, six selector pulses d, F-Rf F., are formed, equal to a logical unit, provided that the corresponding half-wave phase EMF of the supply network is positive. In addition, the synchronization unit triggers the launching of sawtooth-shaped reference voltage generators in block 37 of a pulse-phase control, which converts the control voltage U | i into sequences of pulses u, and F, whose leading edges are shifted by an angle oi with respect to the beginning of the corresponding reference stresses. The master oscillator 39 generates six
селекторных импульсов F, F, . F, и F,selector pulses F, F,. F, and F,
в at
образующих шестифазную систему напр жений с амплитудой, равной логической единице, и длительностью 120 эл.град. по выходной частоте преобразовател .forming a six-phase voltage system with an amplitude equal to the logical unit, and a duration of 120 al. on the output frequency of the converter.
Импульсы с блока 36 синхронизации системы 37 импульсно-фазового управлени и задающего генератора 39 поступают на распределитель 38 импульсо формирующий управл ющие импульсы дл тиристоров 1-6 групп в соответствии с логическим уравнениемThe pulses from the synchronization unit 36 of the system 37 of the pulse-phase control and the master oscillator 39 arrive at the distributor 38 pulses forming control pulses for the thyristors of groups 1-6 in accordance with the logical equation
р. , - -р , F 1 F , v) - «i,; . j R. , - - p, F 1 F, v) - “i ,; . j
где ,B,C,where, b, c,
А,В... - последовательность A, B ... - sequence
питающей сети; ,b,c.power network; , b, c.
a,b,., - последовательность фаз на выходе преобразовател ;a, b,., is the phase sequence at the converter output;
FJ - управл ющир сигнал на тиристоре, соедин ющий i-ю фазу питающей сети с j-й фазой на выходе преобразовател , индексы i, j положительны дл тиристоров 1, 3, и 5 групп и отрицательны дл тиристоров 2,4,6 групп; - последовательность управл ющих импульсов, сдвинута на уголл по отношению к моменту естественного включени тиристоров, под- ключенных к i-й фазе питающей сети;FJ - control signal on the thyristor, connecting the i-th phase of the mains with the j-th phase at the output of the converter, indices i, j are positive for thyristors 1, 3, and 5 groups and negative for thyristors of 2,4,6 groups; - a sequence of control pulses shifted by an angle with respect to the moment of the natural switching on of the thyristors connected to the i-th phase of the mains;
FJ - селекторный импульсFJ - selector pulse
i-й фазы, формируемый устройством 36 синхронизации;the i-th phase generated by the synchronization device 36;
FJ - селекторный импульсFJ - selector pulse
j -й фазы, формируемый с задающим генератором 39.j-th phase, formed with the master oscillator 39.
Так, например, управл ющие имульсы тиристора 33 из группы 1, соеин ющего фазу А питающей сети с фаой а на выходе преобразовател , форируютс по уравнениюSo, for example, the control pulses of the thyristor 33 from group 1, which connects the phase A of the mains with fa and a at the output of the converter, are calculated by the equation
U,,,Fft(i Р(д F д налогично дл тиристора 34 из групы 6 - по уравнениюU ,,, Fft (i P (d F d taxically for the thyristor 34 of group 6 - according to the equation
25 зо - ., 25 so
4545
л l
5555
4040
иand
}}
.-с.-with
(Х-С(XC
F-e.F-e.
Управл ющие напр жени дл тиристоров 24 и 25 групп формируютс из сигналов F|g , Fl,, , FJ f,, Fj , и F, получаемых на выходе дифференцирующих усилителей 40-45. Передний фронт сигнала FJ совпадает с задним фронтом соответствующего селекторного импульса F- , с тцествующего на выходе задающего генератора 39. Блок 58 датчиков напр жени формирует шесть сигналов R,S,T,X,Y,Z, равных логической единице, тогда, когда существует положительное напр жение на анодах тиристоров, соответственно 26, 27,28,29, 30,31. Логические схемы ИЛИ 46-51 и И 52-57 обеспечивают формирование управл ющих напр жений в соответствии с логическим уравнениемControl voltages for thyristors 24 and 25 of the groups are formed from the signals F | g, Fl ,, FJ f ,, Fj, and F obtained at the output of differentiating amplifiers 40-45. The leading edge of the FJ signal coincides with the falling edge of the corresponding selector pulse F-, with the output generator of the master oscillator 39. The voltage sensor unit 58 generates six R, S, T, X, Y, Z signals equal to the logical one, then positive voltage at thyristor anodes, respectively 26, 27,28,29, 30,31. Logic circuits OR 46-51 and And 52-57 provide the formation of control voltages in accordance with the logical equation
,р- F. f.+p.p . f) i K f-+ -C, , p- F. f. + p.p. f) i K f- + -C,
де j-a,b,c,de j-a, b, c,
a,b,.. - последовательность выходных фаз преобрази- вател ; Р - логическа функци ,a, b, .. is the sequence of the output phases of the converter; P is a logical function
равна единице на интервале формировани управл ющего напр же- 10 ни дл тиристора 24 группы, подключенного к j-й фазе, соответственно индексы дл тиристоров 25 группы бе-15 рутс с минусом; F R,S,T,X,Y,Z при , +b, + c,-a,-b,-c - множество логических функций , соответствующих 20 сигналам датчиков напр жени на тиристорах 26 - 31; F. - логическа функци ,equal to one in the control voltage generation interval for the thyristor 24 of the group connected to the jth phase, respectively, the indices for the thyristors 25 of the group e-15 rut with minus; F R, S, T, X, Y, Z with, + b, + c, -a, -b, -c - a set of logical functions corresponding to 20 signals of voltage sensors on thyristors 26 - 31; F. - logical function
равна 1 в момент фор- 25 мировани переднего фронта функции F, , Так, например, управл ющее напр ение на тиристор 26 из группы 24 ируетс по уравнению30is equal to 1 at the time of forming the leading edge of the function F,. Thus, for example, the control voltage to thyristor 26 from group 24 is determined by equation 30
P.Q R F.Q - R- .P.Q R F.Q - R-.
Аналогично дл тиристора 31 из пы 25 - по уравнениюSimilarly for thyristor 31 from py 25 - according to the equation
р 7 F + 7 - F г -г i. ,.p 7 F + 7 - Fg-i. ,
Возврат энергии, запасенной в контуре коммутации, на вал двигател увеличивает КПД преобразовател на 1-2%, предотвращает aosHHKHOBeF ле перенапр жений на коммутирующиу конденсаторах , особенно при перегрузках по току, что позвол ет снизить рабочие напр жени конденсаторов и тем самым меньпшть массу и габариты преобразовател .Returning the energy stored in the switching circuit to the motor shaft increases the efficiency of the converter by 1-2%, preventing aosHHKHOBeF from overvoltages on the switching capacitors, especially during current overloads, which reduces the operating voltage of the capacitors and thus reduces the weight and size converter
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853982943A SU1372541A1 (en) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | Frequency converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853982943A SU1372541A1 (en) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | Frequency converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1372541A1 true SU1372541A1 (en) | 1988-02-07 |
Family
ID=21207514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853982943A SU1372541A1 (en) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | Frequency converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1372541A1 (en) |
-
1985
- 1985-12-03 SU SU853982943A patent/SU1372541A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 580200, кл. Н 02 М 7/48, 1980. За вка JP № 48-44495, кл. Н 02 М 5/30, 1973. Завалишин Д.А. Шукалов В.Ф. Электронно-ионный преобразователь однофазного тока промышленной частоты в трехфазный ток переменной частоты дл регулнровани скорости асинхронных двигателей: Сборник работ по вопросам электромеханики. Институт электромеханики АН СССР, 1960, вып.4, с.92-102. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1372541A1 (en) | Frequency converter | |
US3543131A (en) | Power supply system | |
US3509440A (en) | Motor control system for an induction motor | |
SU1458952A1 (en) | Device for controlling self-excited voltage inverter | |
SU1646031A1 (en) | Inverter | |
SU1112518A1 (en) | Rectifier d.c.drive | |
SU1661941A1 (en) | Frequency converter | |
SU725168A1 (en) | Self-sustained thyristorized inverter | |
SU1003274A1 (en) | Inverter | |
SU1742959A1 (en) | Three-phase frequency multiplier | |
SU1688359A1 (en) | Autonomous current inverter | |
SU904196A1 (en) | Method and device for control of inverter with two-stage switching | |
SU663042A1 (en) | Frequency converter with power recuperation into network | |
SU734863A1 (en) | Three-phase voltage converter | |
SU1181086A1 (en) | Bridge thyristor frequency converter | |
SU1374379A1 (en) | Device for positive switching of the thyristors of a converter | |
SU1495972A1 (en) | Method for generation of in-phase current of frequency-controlled induction motor | |
SU561274A1 (en) | The control method of the thyristor frequency converter | |
SU942238A1 (en) | Device for control of welding converter | |
SU1522364A1 (en) | Method of controlling direct thyristor frequency converter with delta connection of load phases | |
SU1580510A1 (en) | Inverter | |
SU917298A1 (en) | Method of control of multiphase voltage-to-controllable dc voltage converter | |
SU1534702A1 (en) | Gate converter driven by network | |
SU1573514A1 (en) | Thyristor converter with forced communication | |
SU1117814A1 (en) | Device for adjusting rotational speed of traction electric drive |