SU748726A1 - Преобразователь частоты и числа фаз с не вным звеном посто нного тока - Google Patents

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ И ЧИСЛА ФАЗ С НЕЯВНЫМ ЗВЕНОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относитс  к преобразо нательной технике. Известны преобразователи однофазного напр жени  в трехфазное напр жение , примен емые в частности дл  питани  т говых двигателей алектроподвижно го состава . Такие преобразователи (называемые также преобразовател ми, частоты и числа фаз с не вным звеном пос то нного тока) содержат подключенные к выходным выводам две группы попарно соединенных анодами и катодами основных тиристоров, причем одноименные про тивоположные электроды тиристоров объе динены в. анодные и катодные токосбориые группы и подсоединены ко вторичным рбмоткам трансформаторов jlj и 2. Недостаток этих преобразователей в случае использовани  их дл  питани  синхрошо.1х двигателей, выражаетс  в том, что примен ема  естественна  коммутаци  вентилей при всех ее преимущес вах приводит к пош1жеиию коэфф1щиента МОЩНОСТИ двигател  из-за увеличенного угла погасани , который не удаетс  уменьшить, менее 20 эл. градусов. Такой угол запаса не только снижает коэффициент использовани  двигател , но и увеличивает расчетные напр жени  на вентил х . / .. Цель изобретени  - устранение этих недостатков, а именно повышение технико-экономических показателей за счет повышени  использовани  двигател . Поставленна  цель достигаетс  тем, что преобразователь снабжен коммутирующими конденсаторами и двум  грутшами попарно соединенных анодами и катодами дополнительных т1фисторов, причем противоположные электроды дополнительных Т1фисторов каждой группы Подключеньс к токосборным группам основных тиристоров , общие точки соединени  анодов и катодов дополнительных тиристоров двух групп oebeAiraeHbi между собой, а коммуТ1фующие конденсаторы включены между выходлымн точками объединени  анодов и катодов допогаштегсьных тиристоров, В одной из модификаций преобразователь отличаетс  также тем, что упом нутые точки объединени  анодов и катодо дополнительных Тиристоров объедине цы j.i общую точку. В другой модификации об1шалкн комму тирующих конденсаторов, подкдкпченньтё к /лыходным выводам, объед1шены в общу точку и подключень к нулевок выводу )ообразовател  дл  подключени  ее к пулевой точке электродвигател . На-фиг. 1 изображен вариант преобраоовател  с индивидуатьными коммутируювдими конденсаторами и индивидуал1 ,ньтми цепочками дополнительных ти ристоров на каждую фазу нагрузки; на ф11Г. 2 - схема преобразователи с индивидуальными коммутационными конденсаторами и общими цепочками дополнительных тиристоров; на фиг. 3 - схема преобразовател  с общим коммутирующим конденсатором и цепочками дополлштельных тиристоров. Преобразователь питаетс  от трансфо рматора с двум  вторичными обмотками и простым оглалвдвающим реактором, но таюке применим дл  тршюформатора с одной вторичной обмоткой и дл  сложного многообмоточного реактора, поскол ку в любом на известных преобразователей с не вным звеном посто нного тока имеетс  одинаковое число анодных и.катод}1ь1х токосборных групп основных тир торов, одинаковым образом соединеш:1ых с нагрузкой., . Изобретениеприменимо преоб разовани  трехфазного TOiia; при этом происходит простое увеличение числа допол)гательнЬ1х цепочек Т1фйсторов по числу основных токосборньг X групп (например, вместо двш адцати восемнаддать ). Преобразователь частоты и числа фаз питаетс  от трансформатора 1 с двум  BTopincifbiMji обмотками, к концам , которых подключен сглаживающий реактор 2 через электрические вентили 3-6 Основные управл емые, электр1- чес1ше вщтили-тиристоры 7-18 объединены в ч тыро токосборные группы 7-9, 10-12, 13-15 и 16-18 две из которых 7-9 и 10-12 имеют общие аноды и нааываютс  анодными токосборными группам а две другие 13-15 и 16-18 - общие катоды и называютс  катодными токосйорлыми грутшам . Катоды Т1фисторов нодных токосборных групп 7-9, 10-12, опарно объединены между собой и соёинены также попарно объединенными. нодами тиристоров катодных токосборых групп 13-15и 16-18. К этим соеинительным щикам подсоединена нагруза 19, в данном случае трехфазный элекродвигатель переменного тока. Описанное соединение тиристоров и нагрузки  вл етс  общим также и в других схемах с не вным звеном посто нного тока. Преобразователь снабжен дополнительными управл емыми электрическими вентил ми-тиристорами 20-31, схема соединени  которых ме оду собой и со входом преобразовател  полностью повтор ет схему соединени  основных тиристоров 7-18. Общие точаси .двух катодов дополнительных тиристоров, вход щих 6 анодные группы, например 20 и 23, соединены с общими точками двух анодов дополнительных тиристоров той же фазы, но вход щих в катодные токосборные группы, то есть 26 и 29, Эти точки соединени  св заны с нагрузкой через коммутирующие конденсаторы 32-34, число которых равно числу фаз нагрузки, в данном случае трем.. Искусственна  коммутаци  осуществл етс  путем перехода тока выход щего , из работы основного тиристора во вспомогательную цепь, содержащую предварительно зар женный коммутирующий конденсатор фазы. Под дей- ствиом напр жени  перезар да конденсатора осуществл етс  коммутаци  тока в фазах нагрузки. Электромагнитные процессы в предлагаемом преобразователе . с не вным звеном посто нного тока совпадалЬт с процессами в известном преобразователе с йвнь1М,звеном посто нного тока.- инверторе тока с двухступенчатой искусственной коммутацией. Токова  нагрузка дополнительных тиристоров 2О-31 существенно нихсе токовой нагрузки основных Т1ф.исторов 7-18, поэтому вариajfr Преобразовател , изображенного на фиг. 1, используетс  преимущественно при наличии тиристоров, номинальный ток которых меньше номинального тока схзтИОВ11ЫХ силовых тиристоров При этом система управлени  преобразователем наиболее проста , поскольку алгоритм управлени  дополШггельными тиристорами 2О-31 пракTH4©cKJt совпадает с алгоритмом управле1ш  основными тиристорами 7-18 (при некотором сдвиге во времени). Предположим, что провод т ток тиристоры 9 и 16 и ток протекает по двум нижним {фш. l) фааам нагрузки. Конден сатор 32 зар жен до напр жени  с положительной пол рностью на нижней обклад ке. Процесс перевода тока осуществл етс из тиристора.9 в тиристс 8, то есть из левой фазы нагрузки в верхнюю {фиг, В нeoбxoди fый момент времени определ емый системой управлени , поступает короткий отпирающий импульс на дополнительный тиристор 22 и более длительный на основной тиристор 8. Дл  конденсатора 32 создаетс  контур разр  чбрез провод щий ток тиристор 9 и тиристор 22. Ток тиристора 9 переходит в цепь конденсатора 32 и к этому тиристору в обратном направлении прИ1шады ваетс  напр жение конденсатора 32, которое и запирает тиристор. Ток, протекающий по нагрузке и через конденсатор 32, не йожет изменитьс , так как этому преп тствует шщуктивность сгла:ншвающего реактора 2. Поэтому напр лсение на конденсаторе 32 спадает до Нул  и возра тает в другом направлений Далее начинаетс  переход тока из одной фазы нагрузки в другую, и конденсатор продол ка ет дозар жатьс  током выход щей из работы фазы. Дополнительный тиристор 22 запираетс  при спадашш этого Тока. В результате конденсатор 32 оказываетс  перезар женным до напр жени  обратной пол рности по сравнению с напр жением. до начала описанной коммутации. После перемены направлени  питающег напр жени  в работе участву от другие основные и допапНитальныё .ткристоры, например основной 12 и дополщ1тельный 25, а. пол рность напр жени  на коммути рующих конденсаторах не измен етс . Дл  уменьшени  установлени  мощнос ,ти однотипных вентилей преобразовател  дополнительные тиристоры 2О-31 (фиг. 1 объед ше::ы в общие группь 20, 23, 26 и 29 (фиг. 2) Токов.а  нагрузка этих дополнительйых тиристоров в три раза. вьщ1е, чем дополнителькьгх тиристоров в преобразователе по схеме фиг. 1, поэтому при. вьшолнении всего преобразовател  на тиристорах одного типа достигаетс  уменьЩегше установленной мощности электрических вентилей. Импульсы управлени  на дополшггелыйые тиристбры в этом цреобразователе подаютс  в три раза чаще, чем в преобразователе по схеме фиг. i. Коммутирующие конденсаторы 32-34 работаю с частотой, равной выходной частоте. С целью повьшени  использовани  коммутирующие конденсаторы в Щ)еобразователе по схеме фиг, 2 объединеды в единый коммутирующий конденсатор 32, подключенный к нулевой нагрузке 11 (фиг. З), В этом преобразователе достигаетс  нанбольща  простота сил.овой схемы . Ток, выход щий из работы фазы, ивреводитс  в соответствующую всдомога тельную ueiib из дополнительного тгфистора и коммуаирующезпо конденсатора, откуда под действием напр жени  конденсатора переводитс  во включаему ю фазу. Частота, перезар да коммутирующего конденсатора 32 в три раза вьщ1в,. чей конденсаторов 32-34 в преобразовател х по схемам фиг. 1 и 2. Фор мула изобретени  1. Преобразователь частоты Ичисла фаз с не  вным звеном посто нного тока преимущественно дл  питани  многофазнЬ1х двигателей, содержащий подключешлыв к выходным выводам две группы попарно соединенных анодами, и катодами основных тиристоров, Причем одноименные противоположные электроды тиристоров объединены в анодные тбКосборные хруп-. пы и подсоедтюнь ко вторич.ным обмоткам трансформатора., отличаю.щ и и с   тем, что, с целью улучше1ш  техтжо-экономических показателей, он снабжен коммутирующ.ими конденсаторами и двум  группами соединенных . анодами и катодами дополнительных тиристоров, причем протшоположные электроды дополнительных тиристоров каждой группы подрслючены к токосборцым группам основных TlipncTO- ров, общне точки соединени  анодов и катодов допол1штельных тгфисторов двух rpyim объединены между собой, а. коммутирующие когаденсаторы включены между выход1тсыми выводами преобразовател  и общими точками объединеюс  анодов . и катодов дополнительных тир.исторов, 2.Преобразователь ho п. 1, о т л н ч а ю щ и и с   тем, что, с целью упрощени  упом нутые Точки объединени  анодов и .катодов дополтгтелы&гх тиристоров соединены в точку. : 3.Преобразователь по пп. 1- и 2, о тли чающийс  тем, что, с цедыо упрощени  обкладки, ко.ммупфую- . щих конденсаторов, подключаемые к быходкым выводам, объедине1Ш в. общую очку и подключены к нулевому выводу

77487268

преобразовател  дл  подключени  ее к1. Электротехника, 197О, №12.

нулевой точке обмотюд электродвигател .

Источники информации,2. Авторское cвидeтeлk гвo СССР

прин тые во внимание при экспертизе N9 243053, кл. 21d 41, 1969.

I

.4AJkA

ЛАЛАлТ

29

3 А1

46 /7 4В

Фи12.

г.з

Claims (3)

1. Формула изобретения

   1. Преобразователь частоты й числа фаз с неявным звеном постоянного τοκβι преимущественно для питания многофазных двигателей, содержащий подключённые к выходным выводам две группы попарно соединенных анодами, и катодами основных тиристоров, причем одноименные противоположные электроды тиристоров объединены в анодные токосборные группы и подсоединены ко вторичным обмоткам трансформатора, отличающийся тем, что, с целью улучшеш1я технико-экономических показателей, он снабжен коммутирующими конденсаторами и двумя группами попарно соединенных . анодами и' катодами дополнительных тиристоров, причем противоположные электроды дополнительных тиристоров каждой группы подключены к токосборным группам основных тИристоров, общие точки соединения анодов и катодов дополнительных тиристоров двух групп объединены между собой, а. коммутирующие конденсаторы включены между выходными выводами преобразователя и общими точками объединения анодов . и катодов дополнительных тиристоров,
2. 2. Преобразователь по π. 1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения упомянутые точки объединения анодов и катодов дополнительных тиристоров соединены в общую точку.
3. 3. Преобразователь по пп. 1 й 2, о тли чающийся тем, что, с целью упрощения обкладки, коммутирую- . щих конденсаторов, подключаемые к вы- , ходнзым выводам, объединены в. общую точку и подключены к нулевому выводу < 748726 8 преобразователя для подключения ее к нулевой точке обмотки электродвигателя.