SU1725346A1 - Преобразователь частоты - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к силовой преобразовательной технике. Целью изобретени   вл етс  повышение функциональной надежности. Преобразователь включает основной управл емый выпр митель 1-6, ин- верторный мост 7-12, выходом подключенный к нагрузке 13, мост диодов 14-19 обратного тока, конденсатор 20 на его выходе, дополнительный управл емый выпр митель 21-26 с дросселем 27 на выходе и разделительный тиристор 28, управл емый от блока 31 управлени  инверторным мостом через логический элемент ИЛИ 32. Благодар  новым узлам, элементам и св з м достигаетс  более надежна  коммутаци  тиристоров. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано дл  частотного управлени  двигател ми переменного тока.

Известен непосредственный преобра- зователь частоты, содержащий шесть мостовых трехфазных инверторных групп, питающихс  от двух источников трехфазного тока.

Однако, дл  формировани  качествен- ного выходного напр жени  требуетс  значительное количество тиристоров и два источника напр жени .

Известен преобразователь частоты с непосредственной св зью, содержащий три анодные и три катодные тиристорные группы , собранные по трехфазным нулевым схемам , трехфазный диодный мост, трехфазный мостовой инвертор, систему управлени  тиристорами преобразовател .

Однако, выходное напр жение преобразовател  имеет значительные пульсации.

Известен преобразователь частоты с непосредственно св зью, содержащий три анодные, три катодные тиристорные труп- пы, собранные по трехфазным нулевым схемам , трехфазный диодный мост, трехфазный тиристорный мост, два конденсатора , одни обкладки которых соединены с выводами посто нного тока диодного и ти- ристорного мостов, вторые объединены, образу  вывод дл  подключени  к нулевым точкам нагрузки и сети.

Однако схема содержит большое количество тиристоров.

Известен преобразователь частоты, содержащий два встречно-параллельно включенных по цепи посто нного тока выпр мительного и инверторного моста, вспомогательные диодный и тиристорный мосты, соединенные между собой разноименными выводами посто нного тока и выводами переменного тока, подключенным в выходным выводам преобразовател , систему управлени  преобразователем.

Однако, устройство предназначено дл  управлени  одного электродвигател  и склонно к срывам коммутации тиристорно- го моста.

Наиболее близким техническим реше- нием к предлагаемому  вл етс  автономный инвертор, содержащий управл емый выпр митель, Г-образный LC-фильтр, мостовой инвертор с системой управлени  и мостом диодов обратного тока.

Однако, устройство требует применени  узлов принудительной коммутации, снижающих функциональную надежность и КПД.

Цель изобретени  - повышение фукн- циональной надежности.

Такое устройство позвол ет дозар жать конденсатор фильтра через дополнительный выпр митель, регулированием напр жений выпр мителей выбирают напр жение надежного запирани  разделительного тиристора. Кроме того, возможно осуществление группового привода, при котором дл  независимого управлени  несколькими электродвигател ми каждый из них комплектуетс  инверторным мрстом и системой управлени  и мостом диодов обратного тока, выпр мител , фильтр и разделительный тиристор - общие.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - форма напр жени  и тока фазы нагрузки, формы токов элементов схемы .

Устройство включает в себ  основной управл емый выпр митель 1-6, инвертор- ный мост 7-12, подключенный к выходу управл емого выпр мител  1-6, нагрузку 13, соединенную с выходными зажимами инверторного моста 7-12, мост диодов 14-19 обратного тока, включенный встречно-параллельно с инверторным мостом 7-12, причем выводы переменного тока моста диодов 14-19 обратного тока подключены к нагрузке 13, а выводы посто нного тока - к конденсатору 20 Г-образного LC-фильтра, дополнительный управл емый выпр митель 21-26, соединенный входами с входами основного управл емого выпр мител  1-6, выходами - с конденсатором 20 и дросселем 27 Г-образного LC-фильтра, разделительный тиристор 28, включенный между разноименными выводами посто нного тока инверторного моста 7-12 и моста диодов обратного тока 14-19, систему управлени  основным выпр мителем 29, соединенную выходами и тиристорами основного управл емого выпр мител  1-6, систему управлени  дополнительным выпр мителем 30, соединенную выходами с тиристорами дополнительного выпр мител  21-26, блок управлени  инверторным мостом 31, соединенный выходами с тиристорами инверторного моста 7-12, логический элемент ИЛИ 32, соединенный входами с выходами блока 31 управлени  инверторным мостом, выходом - с тиристором 28.

На фиг. 2 представлены форма напр жени  фазы А нагрузки, форма тока фазы А нагрузки, формы токов элементов 7, 19, 14, 17.

Основной управл емый выпр митель 1-6 служит дл  подачи на инверторныймост 7-12 и тиристор 28 узких импульсов сетевого напр жени , инверторный мост 7-12

предназначен дл  формировани  напр жени  в фазах нагрузки 13, мост диодов 14-19 обратного тока служит дл  передачи реактивной энергии, накапливаемой в индуктив- ност х нагрузки 13 в конденсатор 20. Дополнительный управл емый выпр митель 21-26 предназначен дл  зар да конденсатора 20 Г-образного LC-фильтра и питани  инверторного моста 7-12, дроссель 27 входит в состав Г-образного LC-фильтра и служит дл  сглаживани  пульсаций сетевого напр жени , разделительный тиристор 28 служит дл  подведени  напр жени  конденсатора 20 к инверторному мосту 7- 12 в определенные промежутки времени. Система управлени  основным выпр мителем 29 служит дл  управлений тиристорами основного выпр мител  1-6, представл ет собой систему импульсно-фазового управлени , все тиристоры основного управл емого выпр мител  1-6 открываютс  с одинаковым углом управлени . Система управлени  дополнительным управл емым выпр мителем 30 служит дл  управлени  тиристорами дополнительного управл емого выпр мител  21-26, аналогичен системе управлени  основного управл емого выпр мител  29. Блок 31 управлени  инвер- торным мостом предназначен дл  управлени  тиристорами инверторного моста 7-12, содержит систему импульсно-фазового управлени , синхронизируемую напр жением сети, формирует импульсы управлени  тиристорами вертикальным способом аналогично ШИМ. Логический элемент ИЛИ 32 предназначен дл  отпирани  тиристора 28 при отпирании тиристоров - .

Устройство работает следующим образом .

Предположим в начальный момент времени отпираютс  тиристоры 7, 8 и 28, ток протекает по цепижонденсатор 20, разделительный тиристор 28, тиристор 7, фазы А и В нагрузки, тиристор 8, формируютс  напр жени  фаз А и В нагрузки. При включении тиристоров основного управл емого выпр мител  1-6 импульс сетевого напр жени  прикладываетс  к входу инверторного моста 7-12, поскольку величина импульса напр жени  сети выше напр жени  конденсатора 20, уравнивающий ток запирает разделительный тиристор 28. Ток, протекающий через тиристоры 7 и 8, фаз Аи В нагрузки поддерживаютс  напр жением основного управл емого выпр мител  1-6. При спадании напр жени  основного управл емого выпр мител  1-6 до нул  и изменении его пол рности к тиристорам 1-6 и

7, 8 прикладываетс  запирающее напр жение , реактивна  энерги , накопленна  в ин- дуктивност х нагрузки через диоды моста диодов обратного тока зар жает конденсатор

20. Затем, в определенный момент времени отпираютс  тиристоры 7, 8 и 28, ток разр да конденсатора 20, проход  через фазы А и В нагрузки, формирует в них напр жение и т.д. Измен   моменты отпирани  тиристоров 7,8

и 28 возможно регулировать длительность

прохождени  тока через фазы нагрузки, тем

самым формируетс  форма напр жени  по

принципу широтно-импульсной модул ции.

Отрицательна  полуволна фазы А нагрузки формируетс  с помощью тиристоров 10, 9(11) и 28.

Аналогично формируютс  напр жени  во всех фазах нагрузки.

Поскольку формирование частоты и напр жени  питани  нагрузки определ етс  ал- горитмом включени  тиристоров инверторного моста 7-12, возможно параллельное включение нескольких нагрузок с индивидуальными инверторными мостами,

блоками управлени  инверторными мостами и мостами диодов обратного тока. При этом выпр мители, Г-образные LC-фильтры и разделительные тиристоры - общие. Использование изобретени  позвол ет

увеличить по сравнению с прототипом устойчивость работы схемы за счет более надежной коммутации тиристоров, использовать при групповом приводе более 50% элементов схемы общими, что удешевл ет устройство.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь частоты, содержащий св занные между собой выводами посто нного тока основной управл емый выпр митель со своей системой управлени  и

   тиристорный инверторный m-фазный мост со своим блоком управлени  и m-фазным мостом диодов обратного тока, а также Г-образ- ный LC-фильтр, подключенный к выводам посто нного тока моста диодов обратного

   тока, отличающийс  тем, что, с целью повышени  функциональной надежности, он снабжен дополнительным управл емым выпр мителем со своей аналогичной системой управлени  и разделительным тиристором , причем последний включен между выводами посто нного тока инверторного моста и моста диодов обратного тока, его управл ющий вход св зан с выходом блока управлени  инвертором через введенный m-входный логический элемент ИЛИ, указанный дополнительный выпр митель своими входами подключен к входам основного выпр мител , а выводами посто нного тока подключен к Г-образному LC-фильтру.

   .

   л

   Я

   Фиг. 2

   t