SU1714774A1 - Преобразователь частоты - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности путем увеличени  быстродействи  защиты. После подачи напр жени  на входные клеммы силового выпр мител , собранного на тиристорах 1-^6, и соответственно через трехфазный трансформатор 9 - на транзисторы 11-16 выпр мител -синхронизатора 10. По транзисторам 11-16 начинают протекать токи в соответствии с пор дком чередовани фазных напр жений питающей сети через резистор 23, Токи через тиристоры 1-6 не протекают, т.к. не поданы импульсы управлени . Не работает инвертор 7. Конденсатор 36 зар жен. При нажатии кнопки 35 предварительно зар женный от источника 38 питани  через резистор 37 конденсатор 36 разр жаетс  на первичную обмотку 33 трансформатора 28. На этой обмотке и соответственно на обмотках 29-32 возникает импульс напр жени . Это напр жение прикладываетс  к формировател м синхронизатора. При открытых транзисторах 11 и 15 эти напр жени  подаютс  на первичные обмотки трансформаторов 17 и 21 через диоды 24 и 27 соответственно. С вторичных обмоток трансформаторов 17 и 21 напр жение поступает на управл ющие переходы тиристоров 1 и 5. Тиристоры включаютс  и напр жение сети поступает на вход инвертора 7. Инвертор начинает рабртать и с его выхода высокочастотное напр жение поср.едст- вом обмоток 33, 29-32 подаетс  на питание вс.ех формирователей. 1 ил.соС

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано дл  управлени  тиристорами силового выпр мител  и дл  защиты высокочастотного преобразовател .,

Известно устройство дл  управлени  трехфазным выпр мителем преобразовател  частоты, содержащее синхронизатрр. выход которого подключен к аходу генератора пилообразного напр жени , соединенный через источник опорного напр жени  с входом нуль-органа, вход которого подключен к промежуточному формирователю импульсов , выход которого соединен с одним из входов выходного усилител , другой вход которого соединен с блоком высокочастотного питани , а выход выходного усилител  .-с последовательно соединенными первичными обмотками импульсных трансформаторов , вторичные обмотки которых подключены параллельно управл ющим переходам тиристоров выпр мител .

Кроме этого, оно снабжено дополнительными тиристорами, диодами и резисторами , а импульсные трансформаторы снабжены дополнительными вторичными

обмотками, зашунтированными дополнительными тиристорами, управл ющие переходы которых шунтированы встречно включенными диодами и подключены антипараллельно к соответствующим тиристорам выпр мител  через резисторы,

Недостатками этого устройства  вл ютс  сложность схемы, обусловленна  тем, что а нем использованы трехобмоточные импульсные трансформаторы, низка  надежность из-за наличи  высокого напр жени  на элементах устройства, а также из-за большой мощности потерь на резисторах св зи.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству  вл етс  преобразователь частоты, содержащий последовательно соединенные силовой выпр митель , выполненный на анодной и катодной группах вентилей, и инвертор напр жени , блок управлени , включающий в себ  синхронизатор, формирователь управл ющих импульсов и-основной источник питани , входом подключенный к вгыходу инвертора напр жени , а выходом св занный с соответствующими входами питани  формировател  управл ющих импульсов, выходы которого св заны с управл ющими входами вентилей, причем входные выводы синхронизатЪра подключены к входным выводам силового выпр мител , использованным как входные выводы преобразовател  частоты, при этом он снабжен дополнительным источником питани , цепочкой из последовательно включенных замыкающей кнопки Пуск и размыкающей кнопки Стоп, одна из групп вентилей силового выпр мител  выполнена в виде диодов, друга  - в виде оптотиристоров. Формирователь управл ющих импульсов выполнен трехканальным, каждый канал которого содержит свете диод соответствующего из вышеупом нутыхоптотиристоров . Синхронизатор имеет вспомогательный выпр митель с включенным на выходе, резисторам и трехфазный трансформатор, подключенный первичными обмотками к входным выводам синхронизатора, вторичными - к входам В|Спомогательного выпр мител  так, что его плечи и плечи силового выпр мител  включены синфазно. Одноименна  с силовым выпр мителем группа вё нтилей вспомогательного выпр мител  выполнена в виде диодов, друга  - в виде эмиттер-базовых переходов транзисторов, коллекторы которых использованы как выходы синхронизаторов, подключенные к входам формировател  управл ющих импульсов , причем точка соединени  эмипероа упом нутых транзисторов

использована как положительный вывод, точка соединени  катодов светодиодов как отрицательный вывод питани  формировател  импульсов. Соединенный с объединенными отрицательными выводами основного и дополнительного источников питани  положительный вывод основного источника питани  подключен к точке соединени  упом нутых кнопок Пуск и

0 Стоп, последн   из которых подключена к положительному выводу питани  формировател  имлульсов, а кнопка Пуск - к положительному выводу дополнительного источника питани 

5 Недостатком этого устройства  вл етс  невозможность управлени  обычными силовыми тиристорами, а также ограниченна  защитна  его способность полууправл емых выпр мителей.

0 Цель изобретени  - повышение надежности путем увеличени  быстродействи  защиты .

Постаопенна  цель достигаетс  тем, что преобразователь частоты, содержащий си5 ловой выпр митель, выполненный по трехфазной мостовой схеме, включающей анодную группу тиристоров и катрдную группу вентилей, вход которого соединен с. выводами дл  подключени  питающей сети,

0 а выход подключен к входу инвертора напр жени , снабженного выходным трансформатором , синхронизатор, включающий первый, второй и третий транзисторы, эмиттеры которых соединены с первым выводом

5 нагрузочного резистора, а базы,подключены к выводам соответствующих вторичных обмоток трехфазного трансформатора, первичные обмотки которого соединены с входными выводами силового- выпр мител ,

0 первый, второй и третий диоды и вспомогательный источник питани , через балластный резистор подключенный к конденсатору, первый вывод которого подключен через замыкающие контакты кнопки

5 Пуск к первому размыкающему контакту кнопки Стоп. В синхронизатор введены четвертый, п тый и шестой транзисторы, четвертый диод, шесть импульсных трансформаторов и п тиобмоточный трансформатор. В качестве вентилей катодной группы силового выпр мител  использованы тиристоры, причем коллекторы первого, второго и третьего транзисторов синхронизатора через первичные обмотки соответствующих импульсных трансформаторов и первый диод подключены к первому выводу первой вторичной обмотки п тиобмоточного трансформатора, второй вывод которой соединен с эмиттерами указанных транзисторов , коллекторы четвертого, п того и шестого транзисторов синхронизатора через первичные обмотки соответствующих импульсных трансформаторов и соответственно второй, третий и четвертый диоды подключены к первым выводам соответственно второй, третьей и четвертой вторичных обмоток п тиобмоточного трансформатора, вторые выводы которых соединены соответственно с эмиттерами третьего, четвертого и п того транзисторов, подключенными соответственно к базам первого, второго и третьего транзисторов. Вторична  обмотка выходного трансформатора инвер тора напр жени  первым выводом подключена к объединенным контактам кнопок Пуск и Стоп, а вторым выводом соединена с вторым выводом конденсатора и с первым выводом первичной обмотки п тиобмоточного трансформатора, второй вывод которой подключен к второму размыкающему контакту кнопки Стоп, при этом вторичные обмотки импульсных трансформаторов подключены к управл ющим входам тиристоров силового выпр мител  в соответствии с пор дком их коммутации.

На чертеже представлена схема преобразовател .

Он включает в себ  силовой.выпр митель , собранный по мостовой схеме на тиристорах 1-6 высокочастотный инвертор 7, имеющий выходной трансформатор 8, трехфазный трансформатор 9, выпр мительсинхронизатор 10, подключенный к вторичным обмоткам этого трансформатора , имеющего в качестве диодов транзисторы 11-16, в коллекторные цепи которых включены первичные обмотки трансформаторов 17-22, а на выходеэтого выпр мител  включен р езистор 23, диоды 24-27, соедин ющие первичные обмотки трансформаторов 17-22 с вторичными обмотками 29-32 основного источника питани , выполненного в виде п тиобмоточного трансформатора 28, первична  обмотка 33 которого через кнрпку 34 соединена с вторичной обмоткой выходного трансформатора 8 инвертора 7; а через кнопку 35 - с конденсатором 36, который через резистор 37 соединен с источником 38 питани .

Схема преобразовател  частоты работает следующим образом.

В исходном состо нии подано сетевое напр жение на входные клеммы силового выпр мител , собранного по мостовой схеме на тиристорах 1-6, и соответственно через трехфазный трансформатор 9 - на выпр мительсинхронизатор 10. По переходам эмиттер-база транзисторов 11-16, которые  вл ютс  вентил ми выпр мител -синхронизатора протекают токи в соответствии с пор дком чередовани  фазных напр жений питающей сети через резистор 23. Токи через тиристоры 1-6 не протекают, так как не поданы импульсы управлени . Соответственно не работает инвертор 7. Конденсатор 36 зар жен. При нажатии кнопки 35 предварительно зар женный от источника 38 питани  через резистор 37 конденсатор 36 разр жаетс  на первичную обмотку 33 трансформатора 28. На этой обмотке и соответственно на обмотках 29-32 возникает импульс напр жени . Это напр жение прикладйваетс  к формирователю выпр мител -синхронизатора . Так, например, при открытых транзисторах 11 и 15 эти напр жени  подаютс  на первичные обмотки трансфориаторов 17 и 21 через диоды 24 и 27 соответственно. А с вторичных обмоток трансформаторов 17 и 21 напр жение поступает на управл ющие переходы тиристоров 1 и 5, Тиристоры включаютс  и напр жение сети поступает на вход инвертора 7. Инвертор начинает работать и с его выхода высокочастотное напр жение посредством обмоток 33, 29-32 подаетс  на питание всех формирователей. Так кончаетс  этап пуска и начинаетс  установившийс  режим работы преобразовател  частоты.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает синхронизацию протекани  токов управлени  силовых тиристоров с моментами приложени  пр мого напр жени  к ним, надежный запуск выпр мител  и защиту выпр мител  при опрокидывании инвертора, так как при этом .исчезает напр жение на выходном трансформаторе 8 и соответственно на обмотке 33 и прекращаетс  питание формирователей 11-17 тока управлени  тиристоров 1-6 выпр мител . Кроме этого, за счет использовани  высокочастотного напр жени  питани  уменьшаютс  габариты трансформаторов 17-22 и 28, а за счет использовани  однополупериодных выпр мителей 24-27 уменьшаютс  потери в управл ющих переходах,

Формула и 3 о б р е т и   Преобразователь частоты, содержащий силовой выпр митель, выполненный по трехфазной мостовой схеме, включающей анодную группу тиристоров и катодную группу вентилей, вход которого соединен с выводами дл  подключени  питающей сети, а выход подключен к входу инвертора напр жени , снабженного выходным трансформатором , синхронизатор, включающий первый, второй и третий транзисторы, эмиттеры которых соединены с первым выводом нагрузочного резистора, а базы подключены к выводам соответствующих вторичных

обмоток трехфазного трансформатора, первичные Обмотки которого соединены с входными выводами силового выпр мител , первый, второй и третий диоды и вспомогательный источник питани , через балластный резистор подключенный к конденсатору, первый вывод которого подключен через замыкающие контакты кнопки Пуск к первому размыкающему контакту кнопки Стоп, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности путем увеличени  быстродействи  защиты, в синхронизатор введены четвертый, п тый и шестой транзисторы, четвертый диод, шесть импульсных трансформаторов и п тиобмоточный трансформатор, в качестве вентилей катодной группы силового выпр мител  использованы тиристоры, причем коллекторы первого, второго и третьего транзисторов синхронизатора через первичные обмотки соответствующих импульсных трансформаторов и первый диод подключены к первому выводу первой вторичной обмотки п тиобмоточного транзистора, второй вывод которой соединен с эмиттерами указанных транзисторов, коллекторы четвертого, п того и шестого транзисторов.синхронизатора через первичные.обмотки соответствующих, импульсных трансформаторов и соответственно второй, третий и четвертый диоды подключены к первым выводам соответственно второй, третьей и четвертой вторичных обмоток п тиобмоточного трансформатора, вторые выводы которых соединены соответственно с эмиттерами третьего, четвертого и п того транзисторов, подключенными соответственно к базам первого, второго и третьего транзисторов, вторична  обмотка выходного трансформатора инвертора напр жени  первым выводом подключена к объединенным контактам кнопок Пуск и Стоп, а вторым выводом соединена с вторым выводом конденсатора и с первым выводом первичной обмотки п тиобмоточного трансформатора, второй вывод которой подключён к второму размыкающему контакту кнопки Стоп, при этом вторичные обмотки импульсных трансформаторов подключены к управл ющим входам тиристоров силового выпр мител  в соответствии с пор дком их коммутации.

Claims (1)

1. Формула изобретения Преобразователь частоты, содержащий силовой выпрямитель, выполненный по трехфазной мостовой схеме, включающей анодную группу тиристоров и катодную группу вентилей, вход которого соединен с выводами для подключения питающей сети, а выход подключен к входу инвертора напряжения, снабженного выходным трансформатором, синхронизатор, включающий первый, второй и третий транзисторы, эмиттеры которых соединены с первым выводом нагрузочного резистора, а базы подключены к выводам соответствующих вторичных обмоток трехфазного трансформатора, первичные Обмотки которого соединены с входными выводами силового выпрямителя, первый, второй и третий диоды и вспомогательный источник литания, через балласт- 5 ный резистор подключенный к конденсатору, первый вывод которого подключен через замыкающие контакты кнопки Пуск* к первому размыкающему контакту кнопки Стоп, отличаю щ и й с я тем, что, 10 с целью повышения надежности путем увеличения быстродействия защиты, в синхронизатор введены четвертый, пятый и шестой транзисторы, четвертый диод, шесть импульсных трансформаторов и пятиобмоточ- 15 ный трансформатор, в качестве вентилей катодной группы силового выпрямителя использованы тиристоры, причем коллекторы первого, второго и третьего транзисторов синхронизатора через первичные обмотки 20 соответствующих импульсных трансформаторов и первый диод подключены к первому выводу первой вторичной обмотки пятиобмоточного транзистора, второй вывод которой соединен с эмиттерами указанных 25 транзисторов, коллекторы четвертого, пято го и шестого транзисторов,синхронизатора через первичные обмотки соответствующих импульсных трансформаторов и соответственно второй, третий и четвертый диоды подключены к первым выводам соответственно второй, третьей и четвертой вторичных обмоток пятиобмоточного трансформатора, вторые выводы которых соединены соответственно с эмиттерами третьего, четвертого и пятого транзисторов, подключенными соответственно к базам первого, второго и третьего транзисторов, вторичная обмотка выходного трансформатора инвертора напряжения первым выводом подключена к объединенным контактам кнопок Пуск и Стоп, а вторым выводом соединена с вторым выводом конденсатора и с первым выводом первичной обмотки пятиобмоточного трансформатора, второй вывод которой подключен к второму размыкающему контакту кнопки Стоп, при этом вторичные обмотки импульсных трансформаторов подключены к управляющим входам тиристоров силового выпрямителя в соответствии с порядком их коммутации.

   !