SU691116A3 - Способ пуска статического преобразовател частоты - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к статическим преобразовател м частоты с инвертором на управл емых вентил х, включенных по мостовой схеме, Выходные клеммы которых соединены с параллельным колебательным контуром, а входные клеммы через промежуточную цепь посто нного тока соединены со сглаживающим дросселем, а управл емый выпр митель соединен с нсточншсом переменного напр жени , прнчем входные клеммы инвертора шунтируютс  вспомогательным коммутатором, который содержит тнрнсторы , включенные по мостовой схеме, между выходами переменного тока которых включен конденсатор, в частности касаетс  способа управлени  дл  пуска преобразовател , при котором во врем  пусковой фазы зажигаютс  тиристоры соответствующих диагонали моста инвертора и вспомогательный коммутатор перед каждым переходом через нулевое значение напр жени  колебательного контура, а после окончани  пусковой фазы - только тиристоры диагоналей моста инвертора, а тиристоры вспомогателного коммутатора остаютс  в нерабочем cocto нии .

Известны способы пуска преобразователей (IJ-). Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ 2. По зтому способу преобразозатель с параллельным колебательным контуром

в качестве нагрузки управл етс  по нагрузке в колебательном состо нии, а рабоча  частота инвертора определ етс  резонансной частотой .колебательного контура. При этом ток при пр мой коммутации 1ФОХОДИТ от одной диагонали

моста инвертора к чшедующей, причем реактивна  мощность коммутации определ етс  конденсатором параллельного колебательного контура. Во врем  пусковой фазы зар д конденсатора недостаточен дл  пр мой коммутаций, н позтому во врем  этого интервала коммутаци  осуществл етс  косвенно. Дл  этого в известном преобразователе предусмотрен вспомогательный коммутатор,состо щий из конденсатора, зйр жаемого от источника посто нного напр жени 

Claims (2)

1. и включенного последовательно с клеммами посто нного напр женн  мостовой схемы на тиристорах . Клеммы переменного напр жени  соединены через последовательное соединение дроссел  н другого конденсатора. Дл  пуска в известном преобразователе поджигаетс  тиристор устройства дл  формировани  начального тока до тех пор, пока не потечет ток заданной величинь в сглаживаемом дросселе. Когда достигаетс  величина этого тока, то поджигаютс  тиристоры диагоналей моста инвертора и ток течет теперь через нагрузку, возбужда  колебани  и гас  тиристор устройства формировани  ного тока. Непосредственно перед переходом через нулевое значение напр жени  колебательного Контура поджигаютс  находившиес  в за1фытом состо нии тиристоры инвертора и тиристоры соответствующих диагоналей моста вспомогательного коммутатора. Напр жение на зар женном конденсаторе вспомогательного коммутатора в качестве отрицательного напр жени  Прикладываетс  к тиристорам инвертора ri гасит находившиес  в открытом состо нии тиристоры. Теперь происходит нарастание напр жени  на конденсаторе мостовой схемы вспомогательного коммутатора до тех пор, пока открытые тиристорь инBepiTOpa не возьмут на себ  ток, в результате чего гас тс  открытые тиристоры вспомогательного коммутатора. Дл  такого нарастани  напр  жети  на кондетсаторе мостовой схемы необходим дроссель, включенньш последовательно с конденсатором. Этот процесс повтор етс  перед каждым переходом через нулевое значение напр жени  на колебательном контуре. При этом зар жаетс  конденсатор мостовой схемы вспомо гательного коммутатора и его напр жение противодействует напр жению на зар жаемом конденсаторе , так что вспомогательный коммутатор через определенный интервал времени отключа-; етс , и пускова  фаза заканчиваетс , так как tenepb напр жени  колебательного контура хватает дл  непосредственной коммутации и преобразователь начинает работать в нормальном режи ме. Известный преобразователь во вр$Ьм  пусковой фазы управл етс  не по нагрузке, а автоматически при помощи частоты колебательного кон тура. Однако это преимущество достигаетс  за счет больщих затрат . В чаЬтности, необходим дополнительный источник питани  дл  зар да конденсатора во вспомогательном коммутаторе. Целью изобретени   вл етс  улучщение рабо преобразовател  во врем  пусковой фазы. Эта цель достигаетс  благодар  тому, что дл пуска преобразовател  поджигаютс  тИрйсторы в двух диагонал х моста инвертора и остаютс  открыть1ми до тех пор, пока не потечет ток заданной величины, который во врем  всей фазы Пуска Поддерживаетс  посто нным за счет управлени  выпр мителем, а после достижени  этого тока тиристорЬ других проводащих ток диагоналей BcnoMofafSibliorO коммутатора и срабатывающие с задержкой на посто нное врем  тиристоры других провод щих WK Диагонэлеи инвертора поджигаютс , причем промежуток времени зависит от напр жени  и тока заданной величины. Затем перед каждым переходом через нулевое значение поджигаютс  тиристоры моста вспомогательного коммутатора и с задержкой на определенное врем  - соответствующие тиристоры инвертора. Этот процесс продолжаетс  до тех пор, пока напр жение на колебательном контуре не достигнет заданной величины, достаточ ной дл  пр мой коммутации. При простом управлении получаетс  плавный пуск преобразовател . Во врем  пуска не требуетс  дополнительной регистрации фактических величин, а необходимые дл  управлени  величины получаютс  при по мощи-датчиков, необходимых дл  упр;авлени  в нормальном режиме работы , причем также может быть учтено врем  запрета поджигани  тиристоров инвертора. Кроме того, преобразователь несмотр  на регулировку посто нного начального тока работает с вентил ми инвертора независимо от тока и может запускатьс  с различной нагрузкой. На фиг. 1 показана принципиальна  схема преобразовател ; на фиг. 2 - временные диаграммы , по сн ющие работу схемы. Инвертор I построен на тиристорах 2-5 по однофазной мостовой схеме. К исходным клеммам инвертора 1 подключен параллельный колебательньш контур, используемый в качестве нагрузки и состо щий из параллельной схемы дроссел  6 и конденсатора 7. Входные клеммы инвертора 1 соединены коммутирующим блоком 8 и через сглаживающий дроссель 9 с выпр мителем 10, входные клеммы которого соединены с клеммами сети переменного тока. Выпр митель 10 построен на тиристорах по мостовой схеме . Коммутирующий блок 8 выполнен по мостовой схеме на тиристорах 11-14. При этом выводь посто нного тока мостовой схемы соединены с клеммами посто нного тока инвертора 1, а выводы переменного тока мостовой схемы соединены с конденсатором 15. Дл  тиристоров инвертора 1, ухфавл емого выпр мител  10 и коммутирующий блок 8 предусмотрень блоки управлени  (на чертеже не гюказаны). В качестве датчика фактических величин дл  управлени  необходимо предусмотреть еще трансформатор тока в шине питани  вьшр мител  10 и регистрацию напр жени  на колебательном контуре 6. Эти датчики, которые необходимы также и дл  нормального режима работы преобразовател , на чертеже не показаны. В нормальном рабочем состо нии попеременно поджигаютс  тиристоры 2 и 5 или 3 и 4 диагонало моста Инвертора 1 с частотой напр жени  на колебательном контуре 6. Под сигание происходит с учетом времени запрета тиристоЬ . 69 ров непосредственно перед прохождением чфез нулевое значение напр жени  на колебательном контуре. При этом происходит переключение с ветви преобразовател  тока на следующую провод щую ток ветвь непосредственно, причем реактивна  мощность коммутации определ етс  конденсатором 7 параллельного контура. Во врем  пусковой фазы зар д конденсатора 7 дд  пр мой коммутации недостаточен. Поэтому в этом состо нии необходимо осуществл ть косвенную коммутацию, причем одновременно надо позаботитьс  о том, чтобы конденсатор 7 как можно быстрее получа  зар д, достаточный дл  пр мой коммутации, чтобы иметь возмож ность работать в нормальном режиме. Режим преобразовател  в пусковой фазе подробнее по сн етс  на фиг. 2, где ток Id в сглаживающе дросселе напр жение промежуточной цепи входньк клеммах и клеммах посто нного тока инвертор и напр жение на колебательном контуре Uj на ко 1денсаторе 7 нанесены на оси времени t. В начале работы поджигаютс  тиристоры И и 14 или 12 и 13 в двух диагонал х моста комм)ТИрующий блок 8. Предположим, что тиристоры 12 и 13 подожжены. Они открыты на врем  At пока напр жение не достигнет Ugo указанной на фиг. 1 пол рности на конденсаторе 15. В конце интервала At, т.е. при достиженш напр жени  UCQ . поджигаютс  тиристоры 2 и 5 или 3 и 4 в двух диагонал х моста инвер тора 1. Теперь предположим, что подожжены тиристоры 2 и 5. Оси остаютс  открытыми в интервале At, за которым начальный ток Ido достигает заданной величины. Этот ток Ido проходит, например, через не показанный трансформатор тока в шине питани  выпр мител  10 и во врем  всей пусковой фазы поддерживаетс  посто нным в результате управлени  тиристорами вы пр мител  11. Если ток достигнет заданной величины Ido, то поджигаютс  тиристоры 11 и 14 в следующих провод щих ток ветв х моста Вспомогательного коммутатора 8. Напр жение конденсатора 15 теперь уже в качестве отрицательного запирающего напр жени  прикладьшает с  к тиристорам инвертора 1 и провод щие ток тиристоры 2 и 5 закрываютс . В посто нном ин тервале Ato конденсатор 15 перезар жаетс  от Ufio до Ugo . Этот интервал определ етс  емкостью конденсатора 15, напр жением Uco и током Ido в соответствии с уравнением д,.Л V-Yd После перезар да, по истечении интервала време ни Ato поджигаютс  тиристоры 3 и 4 следующи провод щих ток ветвей инвертора 1, пропускают ток и гас т открытые тиристоры 12 и 13. Теперь ток течет через нагрузку, зар жа  конденсатор 7 и возбужда  колебани  в контуре. По .окончании интервала Ata, завис щего от чдртоты колебаний, непосредственно перед или при первом прохождении через нулевое значение напр жени  U g на колебательном контуре поджигаютс  тиристоры 12 и 13.моста всгюмогательного коммутатора 8 и по окончании посто нной задержки - тиристоры 2 и 4 инвертора 1, причем точное врем  зависит от времени запрета дл  тиристоров инвертора 1. Таким образом существл етс  косвенна  коммутаци . По истечении времени Atj, т.е. перед следующим переходом через нулевое значение напр жени  U/ этот процесс повтор етс  и продолжаетс , причем напр жение Ug все врем  растет, как показано на фиг. 2, пока оно не достигнет заданной величины Ujg, достаточной дл  пр мой коммутации . После ЭТОГО тт€ристоры 11 и 14 вспомогательного коммутатора 8 отключаютс , начинаетс  нормальный режим, ток d также не остаетс  посто нным, а начинает расти. Формула изобретени  Способ пуска статического преобразовател  частоты, содержащего последовательно включенные управл емый выпр митель и мостовой тиристорный инвертор, к выходу которого подключен колебательный контур, а вход защунтирован коммутирующим тиристорным мостом, в диагональ Переменного тока которого включен конденсатор, путем отпирани  соответствующих тиристоров и обеспечени  заданных величин напр жени  на коммутирующем конденсаторе и тока, при которых далее перед каждым переходом через нулевое значение напр жени  на колебательном контуре отпирают указанное соответствующие тиристоры, отличающийс   тем, что, с целью улучщени  условий пуска , указанный конденсатор зар жают до напр жени  ( , выбранного в качестве заданного, дл  чего отпирают тиристорь в диагональных ветв х коммутирующего моста, поддерживают посто шгым с помощью управл емого выпр мител  ток дроссел  после достижени  им значени  I do, выбранного в качестве заданного, дл  чего отпирают диагонально расположенные тиристоры инвертора при достижении током значени  Ido, отпирают тиристоры в диагональных ветв х коммутирующего моста и с задержкой 2Uco-C, I do соответствующие диагонально расположенные тиристоры инвертора, причем перед каждым лереходом через нулевое значение напр жени  на колебательном контуре диагонально расположенные тиристоры инвертора отпирают с задержкой, равной Ato. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. За вка ФРГ N 2056847, кл. 21 d, 12/03, 1970.

   7691116Ь
2. 2.Патент США № 3599078, кл. 321-45,4. Раскин Л. Я. и цр. Устройство дл  вклю1972 .чени  автономного инвертора. Электротехни3 .Дзюбнн И. И. Тиристоры в электрическнхческа  промышленность, серн  Преобразовасхемах . М., Энерги , 1972, с. 31-33 и 45.тельна  техникаП974. Вып. 3.

   W

   tii

   -(Л;К-Aij аг.2 K-tfg

   ±LIT

   uto