SU1688359A1 - Autonomous current inverter - Google Patents

Autonomous current inverter Download PDF

Info

Publication number
SU1688359A1
SU1688359A1 SU884605450A SU4605450A SU1688359A1 SU 1688359 A1 SU1688359 A1 SU 1688359A1 SU 884605450 A SU884605450 A SU 884605450A SU 4605450 A SU4605450 A SU 4605450A SU 1688359 A1 SU1688359 A1 SU 1688359A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
current
inverter
thyristors
output
rectifier
Prior art date
Application number
SU884605450A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Аркадьевич Резников
Владислав Васильевич Женов
Анатолий Семенович Иващенко
Original Assignee
Научно-Исследовательский Электротехнический Институт Производственного Объединения "Хэмз"
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 Научно-Исследовательский Электротехнический Институт Производственного Объединения "Хэмз" filed Critical Научно-Исследовательский Электротехнический Институт Производственного Объединения "Хэмз"
Priority to SU884605450A priority Critical patent/SU1688359A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1688359A1 publication Critical patent/SU1688359A1/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Description

1one

(21)4605450/07 (22)14.11.88 (46)30.10.91. Бюл №40(21) 4605450/07 (22) 11/14/88 (46) 10.30.91. Bulle # 40

(71)Научно-исследовательский электротехнический институт Производственного объединени  ХЭМЗ(71) Electrotechnical Research Institute of Production Association KhEMZ

(72)В.А.Резников, В.В.Женов и А.С.Ива- щенко(72) V.A.Reznikov, V.V. Zhenov and A.S. Ivashchenko

(53)621.314.572(088.8)(53) 621.314.572 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 748742, кл. Н 02 М 7/515, 1978.(56) USSR Copyright Certificate No. 748742, cl. H 02 M 7/515, 1978.

За вка Японии № 58-22944, кл. Н 02 М 7/515, 1983. (54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР ТОКАFor Japan No. 58-22944, CL. H 02 M 7/515, 1983. (54) AUTONOMOUS CURRENT INVERTER

(57)Изобретение относитс  к преобразовательной технике, конкретнее к автономным инверторам тока в преобразовател х частоты дл  приводов с короткозамкнутым асинхронным двигателем малой и средней мощности дл  различных отраслей промышленности. Цель изобретени  - повышение надежности, упрощение за счет схемного решени . Устройство содержит мостовой трехфазный выпр митель 1, подключенный к сети, а выходом через электронные ключи 2, 3 - к входу инвертора тока преобразовател  частоты, выход которого соединен с асинхронной машиной 10, параллельно входу инвертора тока подключен тиристорный инвертор напр жени , ведомого сетью 11, причем инвертор тока по входу шунтирован последовательно соединенными электронным клкЗчом 12 и диодом 14. 1 ил.(57) The invention relates to converter technology, more specifically to autonomous current inverters in frequency converters for drives with a short-circuited asynchronous motor of small and medium power for various industries. The purpose of the invention is to increase reliability, simplification due to circuit design. The device contains a three-phase bridge rectifier 1 connected to the network, and the output through electronic switches 2, 3 - to the inverter input of the frequency converter, the output of which is connected to the asynchronous machine 10, parallel to the input of the current inverter is a thyristor voltage inverter driven by the network 11, moreover, the current inverter at the input is shunted by series-connected electronic switch 12 and diode 14. 1 sludge.

оabout

СО 00 СОCO 00 CO

елate

Ч)H)

Изобретение относитс  к преобразовательной технике, а конкретнее к автономным инверторам тока в преобразовател х частоты дл  приводов с короткозамкнутым асинхронным двигателем малой и средней мощности дл  различных отраслей промышленности .The invention relates to converter technology, and more specifically to autonomous current inverters in frequency converters for drives with a short-circuited asynchronous motor of small and medium power for various industries.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности путем упрощени  схемного решени .The aim of the invention is to increase reliability by simplifying the circuit design.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что инвертор тока, содержащий источник питани  посто нного тока, который выходными выводами через электронные ключи подключен к выводам посто нного тока моста основных тиристоров инвертора тока, выход которого соединен с асинхронной машиной , снабжен по входу через электронные ключи неуправл емым выпр мителем , подключенным к сети и подключенным параллельно выводам входа инвертора тока тиристорного инвертора напр жени , ведомого сетью.The goal is achieved by the fact that the inverter containing a DC power source, which is connected to the DC terminals of the inverter's main thyristor by the output terminals through the electronic switches, is outputted via electronic keys to the DC-based inverters. A driver connected to the mains and connected in parallel with the terminals of the input of the current inverter of the thyristor voltage inverter driven by the network.

На чертеже представлена схема предлагаемого автономного инвертора тока.The drawing shows the scheme of the proposed autonomous current inverter.

Устройство содержит мостовой трехфазный выпр митель 1, выполненных на диодах и подключенный к трехфазной сети переменного напр жени  с частотой 50 Гц, выходными выводами выпр митель 1 через электронные ключи 2,3 соединен с выводами входа моста основных тиристоров 4-9 инвертора тока, выход которого соединен с асинхронной машинойЮ, параллельно выводам входа инвертора тока подключен инвертор 11 напр жени , ведомый сетью, выполненный по трехфазной мостовой схеме на тиристорах и подключенный к питающей трехфазной сети переменного напр жени , причем инвертор тока по входу шунтирован последовательно соединенными электронным ключом 12 и диодом 13, помимо этого электронный ключ 12 шунтирован диодом 14. Блок 15 управлени  производит управление тиристорами 4-9 инверторов тока, управление ключами 2, 3, 12 и управление тиристорами инвертора 11 напр жени , ведомого сетью.The device contains a three-phase bridge rectifier 1, made on diodes and connected to a three-phase AC network with a frequency of 50 Hz. The output terminals of the rectifier 1 are connected via electronic keys 2,3 to the terminals of the inverter of the main thyristors 4-9 of the current inverter, connected to an asynchronous machine; parallel to the output terminals of the current inverter is a voltage inverter 11, driven by a network, made on a three-phase bridge circuit on thyristors and connected to a three-phase supply network of alternating voltage the current inverter is shunted by the serially connected electronic switch 12 and diode 13, in addition, the electronic switch 12 is also shunted by diode 14. The control unit 15 controls the thyristors 4–9 current inverters, controls the keys 2, 3, 12 and controls the thyristors of the inverter 11, for example network driven.

Между выводом соединени  катодной группы тиристоров 5, 7, 9 инвертора тока и общей точкой соединени  электронных ключей 3, 12 катода диода 14 и анодной группы тиристоров инвертора 11 напр жени  установлены измеритель 16 тока (шунт) и высокочастотный датчик 17 нулевого тока.A current meter 16 (shunt) and a high-frequency zero-current sensor 17 are installed between the connection output of the cathode group of the thyristors 5, 7, 9 of the current inverter and the common connection point of the electronic switches 3, 12 of the cathode of the diode 14 and the anode group of the thyristors of the voltage inverter 11.

На тиристоры инвертора 11 напр жени , ведомого сетью, подаютс  непрерывно отпирающие импульсы длительностью 120°, в моменты времени, соответствующие ин- верторному режиму работы инвертора напр жени . Угол, соответствующий инвертор- ному режиму, установлен в 150°. При этом выходное напр жение инвертора 11 напр жени  в соответствии с формулой равноThe thyristors of the inverter 11 of the voltage driven by the network are continuously triggered by pulses with a duration of 120 °, at times corresponding to the inverter mode of operation of the voltage inverter. The angle corresponding to the inverter mode is set to 150 °. In this case, the output voltage of the inverter 11 voltage in accordance with the formula is equal to

Ud 1,35Un cos a,Ud 1.35Un cos a,

ил - линейное напр жение сети;silt - line voltage;

а- угол управлени  тиристорами. При 1)„ 380 В и а 150° Ud 1,35-380 cos150° 446,3 В.and - thyristor control angle. With 1) „380 V and a 150 ° Ud 1.35-380 cos150 ° 446.3 V.

В качестве электронных ключей 2, 3, 12 (как показано на фиг. 1) использованы транзисторы (например, модуль транзисторный 2М2-40-7 с параметрами: I 40 A. U 70° В). Вместо транзисторов 2, 3, 12 могут бытьAs electronic switches 2, 3, 12 (as shown in Fig. 1), transistors are used (for example, a 2M2-40-7 transistor module with parameters: I 40 A. U 70 ° C). Instead of transistors 2, 3, 12 can be

использованы запираемые тиристоры.lockable thyristors are used.

Блок 15 управлени  включает в себ  систему регулировани  тока и частоты преобразовател . Темп изменени  частоты определ етс  задатчиком интенсивности,The control unit 15 includes a system for controlling the current and frequency of the converter. The rate of change of frequency is determined by the intensity adjuster,

подключенным к входу задающего генератора частоты, выход которого соединен с пересчетным кольцом, определ ющим пор док следовани  управл ющих сигналов на тиристоры инвертора тока. По току двигател  осуществл етс  формирование сигнала управлени , которое сравниваетс  в схеме компараторов. Система управлени  содержит логические схемы управлени  ключами устройства.connected to the input of the master oscillator, the output of which is connected to a counting ring defining the order of the control signals to the thyristors of the current inverter. According to the motor current, the control signal is generated, which is compared in the comparators circuit. The control system contains logical device key management logic.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При начальном задании преобразовател  частоты, равном нулю, электронные ключи 2, 3, 12 разомкнуты. При подаче задани With the initial setting of the frequency converter equal to zero, the electronic switches 2, 3, 12 are open. When submitting the task

тока инвертора тока подаютс  сигналы на включение транзисторов 2, 3 и 12 и пусть при этом поданы сигналы на включение тиристоров 4 и 7. При включении транзисторов 2 и 3 ток 1И, обозначенный стрелкойthe current inverter current signals to turn on the transistors 2, 3 and 12 and let the signals to turn on the thyristors 4 and 7 are given. When turning on the transistors 2 and 3, the current 1and is indicated by the arrow

направлени  на фиг. 1, под воздействием напр жени  выпр мител  1 нарастает. При превышении величины заданного тока, величина которой может регулироватьс  установкой в блоке 15 управлени , системойthe directions in FIG. 1, under the influence of voltage, rectifier 1 is increasing. When exceeding the value of a given current, the value of which can be regulated by the installation in the control unit 15,

управлени  выдаетс  сигнал на отключение транзисторов 2 и 3, транзистор 12 остаетс  включенным. При размыкании транзисторов 2 и 3 ток 1Н под воздействием ЭДС само- индукции обмоток а и b статораA control signal is issued to turn off transistors 2 and 3, and transistor 12 remains on. With the opening of the transistors 2 and 3, the current 1H under the influence of the emf self-induction windings a and b of the stator

асинхронного двигател  10 начинает протекать по контуру: тиристор 7 - транзистор 12 и диод 13 -тиристор 4, т.е. происходит шунтирование обмоток a, b статора двигател  через перечисленные элементы. При уменьшении величины тока )н по отношению к заданному на определенную уставку системой управлени  блока 15 снова выдаетс  сигнал на включение транзисторов 2 и 3. При заданном времени работы тиристоровinduction motor 10 begins to flow along the circuit: thyristor 7 is transistor 12 and diode 13 is thyristor 4, i.e. shunting of windings a, b of the stator of the motor occurs through the listed elements. When the current value decreases, n in relation to the setpoint set by the control system of the unit 15, the signal for turning on the transistors 2 and 3 is issued again. At the set time of the thyristors

4 и 7 инвертора тока, определ емом заданной частотой преобразовател , непрерывность заданного тока нагрузки обеспечиваетс  коммутацией транзисторов 2, 3 и работой транзистора 12. При этом обеспечиваетс  малый уровень пульсаций тока в нагрузке. При формировании перехода работы тиристоров 4 и 9 и необходимости отключение работы тиристора 7 системой управлени  блока 15 выдаетс  сн тие управл ющих сигналов с транзисторов 2,3,12 и сн тие управл ющих сигналов с тиристоров 4, 7 инвертора тока. При отключении транзисторов 2, 3 и 12 ток н под воздейсти- ем ЭДС инвертора 11 напр жени , ведомого сетью, спадает, протекает как показано на фиг. 1 пунктирной линией, т.е. происходит форсированное гашение тока в обмотках а и b статора двигател  в сеть за счет выходного напр жени  инвертора напр жени , ведомого сетью. При спадании тока до нул  происходит закрывание тиристоров 4, 7 инвертора тока. Система управлени  блока 15, получив сигнал с высокочастотного датчика 17 нулевого тока об отсутствии тока в нагрузке, обрабатывает его и через паузу во времени пор дка 0,3-0,5 мс производит включение транзисторов 2, 3, 12 и подачу управл ющих сигналов на тиристоры 4, 9 инвертора тока, т.е. включение в работу на протекание тока в обмотке а и с. При включении транзисторов 2, 3 под воздействием напр жени  выпр мител  1 происходит нарастание тока. При превышении уставки заданного тока производитс  отключение ключей 2, 3 и ток начинает спадать через включенные тиристоры 4, 9 - транзистор 12 и диод 13, т.е. процесс поддержани  , заданного тока и дальнейший переход на работу других фаз инвертора тока происходит так же, как описано.4 and 7 of the current inverter, determined by the given frequency of the converter, the continuity of the specified load current is provided by switching the transistors 2, 3 and the operation of transistor 12. This ensures a low level of current ripple in the load. When forming the operation of thyristors 4 and 9 and the need to turn off the operation of thyristor 7, the control system of unit 15 releases control signals from transistors 2, 3, 12 and removal of control signals from thyristors 4, 7 of the current inverter. When transistors 2, 3 and 12 are disconnected, the current n under the influence of the electromotive force of the inverter 11 of the voltage driven by the network decreases and flows as shown in FIG. 1 dotted line, i.e. forced quenching of current in the windings a and b of the motor stator into the network occurs due to the output voltage of the inverter voltage, driven by the network. When the current drops to zero, the thyristors 4, 7 are closed by the current inverter. The control system of the unit 15, receiving a signal from the high-frequency sensor 17 of the zero current about the absence of current in the load, processes it and, after a pause in time of 0.3-0.5 ms, turns on the transistors 2, 3, 12 and applies control signals to thyristors 4, 9 current inverter, i.e. the inclusion in the work on the flow of current in the winding a and C. When transistors 2, 3 are turned on under the influence of the voltage of the rectifier 1, the current increases. When the set current is exceeded, the keys 2, 3 are turned off and the current begins to fall through the switched on thyristors 4, 9 - transistor 12 and diode 13, i.e. the process of maintaining a given current and a further transition to the operation of the other phases of the current inverter is the same as described.

Необходима  пауза в токе инвертора тока во времени 0,3-0,5 мс, как описано, между переключением работы других фаз необходима дл  четкого закрыти  работавших тиристоров после открытого состо ни  (врем  дл  восстановлени  закрытого состо ни  тиристора, как известно составл ет 30-100мкс).The necessary pause in the current inverter current in time is 0.3-0.5 ms, as described, between switching the operation of other phases is necessary for the accurate closing of the working thyristors after the open state (the time for restoring the closed state of the thyristor, as is known, is 30 100µs).

Принципиальной особенностью при поддержании заданного тока  вл етс  то, что формирование электромагнитных процессов рост-спад тока в контурах коммутации происходите переменным коэффициентом, т.е. нарастание тока происходит форсированно при включении транзисторов 2 и 3, а спадание-замедленно за счет шунтировки инвертора тока транзистором 12. Шунтирование транзистором 12 при спадании тока нагрузки дало возможность значительноThe principal feature in maintaining a given current is that the formation of electromagnetic processes, the rise and fall of the current in the switching circuits occur by a variable factor, i.e. the current rise is forced when the transistors 2 and 3 are turned on, and the decrease is slow due to the current inverter shunting the transistor 12. The shunting transistor 12 when the load current decreases significantly

уменьшить частоту включени  транзистор .-м; 2, 3 при поддержании тока и облегчить р-ч- боту их, помимо это дало возмог нос г ь улуч шить энергетические показатели при потреблении электроэнергии от сети.reduce the switching frequency of the transistor. -m; 2, 3, while maintaining the current and facilitating their r-chbotu, in addition to this, it was possible to improve the energy performance when the electricity consumption from the network.

Дл  данного преобразовател  частоты нормальным рабочим режимом  вл етс  как режим потреблени  энергии, так и рекупераци  энергии в сеть, что способствуетFor this frequency converter, the normal operating mode is both power consumption mode and power recovery to the network, which contributes to

0 также улучшению энергетических показате лей,0 also improve energy performance,

В инверторе тока преобразовател  частоты и в инверторе напр жени , ведомого сетью, могут быть использованы к к обыч5 ные тиристоры, так и оптронные тиристоры например ТО2 40-9 (с параметром 40 А, 900 В). При использовании оптронных тиристоров , которые имеют потенциальную разв зку управл ющих электродов от силовойIn the inverter of the current frequency converter and in the inverter of the voltage driven by the network, conventional thyristors and optocoupler thyristors, for example, TO2 40-9 (with 40 A, 900 V) can be used. When using optocoupler thyristors that have the potential isolation of control electrodes from the power

0 цепи тиристора.схемное решение управлени  тиристорами инвертора тока и инвертора напр жени , ведомого сетью, упрощаетс , так как не требуетс  импульсных трансформаторных узлов, необходимых0 thyristor circuit; schematic solution of thyristor control of current inverter and voltage inverter, driven by the network, is simplified, since no pulsed transformer nodes are required

5 при применении обычных тиристоров и осуществл ющих потенциальную разв зку между низковольтными цеп ми управлени  и высоковольтными цеп ми силовой части. Пауза в отсутствие тока в двигателе5 when using conventional thyristors and carrying out potential isolation between low-voltage control circuits and high-voltage circuits of the power section. Pause in the absence of current in the engine

Claims (1)

0 (0,3-0,5 мс) не оказывает вли ни  на регулировочные характеристики скорости, при этом времени не происходит изменени  скорости, так как врем  отсутстви  тока очень мало по отношению посто нной вре5 мени маховых масс двигател  и нагрузки. Формула изобретени  Автономный инвертор тока, содержащий последовательно соединенные входной мостовой выпр митель и выходной0 (0.3-0.5 ms) does not affect the speed control characteristics, while the time does not change the speed, since the time of the absence of current is very small relative to the constant time of the engine flywheel and load. Claims of the invention A stand-alone current inverter comprising a series-connected input bridge rectifier and an output 0 инвертор тока, а также инвертор напр же ни , ведомый сетью, входы которого подключены к входным выводам инвертора, а катоды катодной группы тиристоров соединены с катодным выходом выпр мител ,0 the current inverter, as well as the inverter, driven by a network, the inputs of which are connected to the input terminals of the inverter, and the cathodes of the cathode group of the thyristors are connected to the cathode output of the rectifier, 5 аноды анодной группы - с анодным выходом выпр мител , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, он снабжен трем  ключевыми элементами, двум  диодами, измерителем тока и высоко0 частотным датчиком нулевого тока, причем в цепь каждого выходного вывода выпр мител  включен ключевой элемент, вход инвертора тока шунтирован последовательно соединенными диодом и третьим ключевым5 anodes of anode group - with anode output of a rectifier, characterized in that, in order to increase reliability, it is equipped with three key elements, two diodes, a current meter and a high0 frequency zero current sensor, and a key element is included in the circuit of each output terminal of the rectifier the current inverter input is shunted by a series-connected diode and a third key 5 элементом, который шунтирован обратным диодом, а между точкой соединени  транзистора и катодами катодной группы тиристоров выходного инвертора включены последовательно в цепь измеритель тока и высокочастотный датчик нулевого тока.5, an element that is shunted by a reverse diode, and between the connection point of the transistor and the cathodes of the cathode group of the output inverter thyristors are connected in series to the current meter and high-frequency zero current sensor.
SU884605450A 1988-11-14 1988-11-14 Autonomous current inverter SU1688359A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884605450A SU1688359A1 (en) 1988-11-14 1988-11-14 Autonomous current inverter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884605450A SU1688359A1 (en) 1988-11-14 1988-11-14 Autonomous current inverter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1688359A1 true SU1688359A1 (en) 1991-10-30

Family

ID=21409413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884605450A SU1688359A1 (en) 1988-11-14 1988-11-14 Autonomous current inverter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1688359A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5245272A (en) Electronic control for series circuits
SU1688359A1 (en) Autonomous current inverter
SU1005252A1 (en) Gate-type converter, driven by mains
SU1286447A1 (en) Traction electric drive of vehicle with power supply from direct current contact system
SU1319209A1 (en) Three-phase voltage inverter
SU573844A1 (en) Autonomous inverter
SU957398A1 (en) Electric drive
SU1259456A1 (en) A.c. electric drive
SU1372541A1 (en) Frequency converter
SU771826A1 (en) Frequency converter
SU746850A1 (en) Dc electric drive
SU629612A2 (en) Thyristorized dc regulator
SU1439720A1 (en) Method of controlling independent thyristor converter
SU1577047A1 (en) Dc electric drive
SU1240648A1 (en) Device for resistor braking of vehicle with induction traction electric motors
SU1690162A1 (en) Method of control of rotation frequency of three-phase induction motor
SU618850A2 (en) Dc network switch
SU838973A1 (en) Thyristorized inverter
SU736316A1 (en) Device for regulating dc electric motor speed
SU989728A1 (en) Device for control of thyratron electric motor with dependent inverter
SU955457A2 (en) Two-cell series inverter
SU1432694A1 (en) A.c. voltage converter
SU987759A2 (en) Gate-type converter with artificial switching
SU1480061A1 (en) Direct frequency controller converter fully thyristor controlled
SU1674337A1 (en) Thyristor-transistor inverter