SU773869A1

SU773869A1 - Frequency converter

Info

Publication number: SU773869A1
Application number: SU792756585A
Authority: SU
Inventors: Олег Георгиевич Булатов; Валерий Дмитриевич Поляков; Анатолий Иванович Царенко
Original assignee: Московский Ордена Ленина Энергетический Институт
Priority date: 1979-04-25
Filing date: 1979-04-25
Publication date: 1980-10-23

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ(54) FREQUENCY CONVERTER

1one

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в электроприводе переменного тока.The invention relates to electrical engineering and can be used in an AC drive.

Известны преобразователи частоты, содержаише тиристорный мост с конденсатором в диагонали переменного тока, реверсор тока нагрузки в виде тиристорного моста и обратный вентиль. Принцип действи таких преобразователей основан на формировании кривой тока нагрузки путем однопозиционного слежени за задающим сигналом 1.Known frequency converters, containing a thyristor bridge with a capacitor in the diagonal of the alternating current, a load current reverser in the form of a thyristor bridge and a check valve. The principle of operation of such converters is based on the formation of a load current curve by mono-tracking of the master signal 1.

Недостатком данных устройств вл етс невозможность двухстороннего обмена энергией между источником питани м нагрузкой, что ухудшает форму и частоту выходного сигнала преобразовател .The disadvantage of these devices is the impossibility of two-way exchange of energy between the power source and the load, which degrades the shape and frequency of the output signal of the converter.

Наиболее близкий предлагаемому преобразователь частоты содержит тиристорный мост с конденсатором в диагонали, реверсор тока нагрузки (также в виде тиристорного моста) и обратные тиристоры. Обеспечение двухстороннего обмена энергией в таком преобразователе достигаетс благодар включению на его входе управл емого тиристорного моста, к диагонали которого подключен источник питани (1-.The closest to the proposed frequency converter contains a thyristor bridge with a capacitor in the diagonal, a load current reverser (also in the form of a thyristor bridge) and reverse thyristors. The provision of a two-way energy exchange in such a converter is achieved by switching on a controlled thyristor bridge at its input, to the diagonal of which a power source is connected (1-.

Недостатком данного преобразовател вл етс наличие значительного количества полупроводниковых вентилей, последовательно соединенных по цепи тока нагрузки, что приводит к ухудшению КПД устройства, а 5 также ограниченные функциональные возможности , а именно невозможность бестрансформаторного подключени нагрузки в случае образовани многофазной системы.The disadvantage of this converter is the presence of a significant number of semiconductor valves connected in series along the load current circuit, which leads to deterioration of the device efficiency, and 5 also limited functionality, namely the impossibility of a transformerless connection of the load in the case of a multiphase system.

Цель изобретени - улучшение КПД и расширение функциональных возможностей 10 устройства.The purpose of the invention is to improve the efficiency and enhance the functionality of the device 10.

Указанна цель достигаетс тем, что в преобразователе, содержащем тиристорный мост, анодна группа которого соединена с положительным входным выводом, а в диагональ переменного тока включен коммутирующий конденсатор, соединенный своими обкладками с катодами соответствующих дополнительных тиристоров, последовательную цепочку из двух тиристоров, обща точка которых соединена с первым выходным выводом, а также два вспомогательных тиристора , при использовании источника питани со средним выводом последний соединен со вторым выходным выводом, а указанна последовательна цепочка подключенаThis goal is achieved by the fact that in a converter containing a thyristor bridge, the anodic group of which is connected to the positive input terminal, and a switching capacitor connected by its plates to the cathodes of the corresponding additional thyristors is connected to the diagonal of the alternating current, the common point of which is connected with the first output terminal, as well as two auxiliary thyristors, when using a power source with an average output, the latter is connected to the second output terminal and said series circuit is connected

встречно-параллельно тиристорному мосту, катодна группа которого соединена с отрицательным входным выводом,причем каждый дополнительный тиристор зашунтирован встречно включенным вспомогательным тиристором и анодом подключен к первому выходному выводу.the counter-parallel to the thyristor bridge, the cathode group of which is connected to the negative input terminal, with each additional thyristor shunted by the oppositely connected auxiliary thyristor and the anode connected to the first output terminal.

На фиг. 1 показаны принципиальна схе .ма преобразовател и функциональна схема системы управлени ; на фиг. 2 - принципиальна схема трехфазного преобразовател ; на фиг. 3 - временные диаграммы, по сн ющие работу преобразовател .FIG. 1 shows the basic circuit diagram of the converter and the functional diagram of the control system; in fig. 2 is a schematic diagram of a three-phase converter; in fig. 3 - timing diagrams that show the operation of the converter.

На входе преобразовател включен источник питани , к выводам которого подсоединен мост на тиристорах 1-4 с конденсатором 5 в диагонали. Обкладки конденсатора 5 через дополнительные тиристоры 6, 7 и вспомогательные тиристоры 8, 9 подключены к выходному выводу, который через тиристор 10 последовательной цепочки соединен с отрицательным входным выводом, а через тиристор 11 - с положительным входным выводом. Нагрузка 12 подключена между указанным выходным выводом и средней точкой источника питани . Сигналы с датчика 13 тока нагрузки и генератора 14 синусоидального напр жени поступают на вход схемы 15 сравнени , подключенной к логическому устройству 16,.которое в зависимости от режима работы при помощи выходного устройства 17 включает силовые тиристоры .At the input of the converter, a power source is connected, to the terminals of which a bridge is connected on thyristors 1–4 with capacitor 5 in the diagonal. The capacitor plates 5 through additional thyristors 6, 7 and auxiliary thyristors 8, 9 are connected to the output terminal, which is connected to the negative input terminal through the thyristor 10 of the series circuit, and through the thyristor 11 to the positive input terminal. A load 12 is connected between the indicated output terminal and the midpoint of the power source. The signals from the load current sensor 13 and the sinusoidal voltage generator 14 are fed to the input of the comparison circuit 15 connected to the logic device 16, which, depending on the operating mode, uses the output device 17 to turn on the power thyristors.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Принцип действи преобразовател (фиг. 1) основан на слежении за задающим сигналом, формируемым генератором 14. Допустим , в момент ti включаютс тиристоры 1 и 9. Конденсатор 5, зар женный до напр жени источника питани с пол рностью, показанной на фиг. 1 без скобок, начинает перезар жатьс током нагрузки. В момент по влени на тиристоре 10 пр мого напр жени (конденсатор 5 перезар дилс до обратного напр жени ) он открываетс , и ток нагрузки начинает спадать, протека навстречу источнику питани . В момент ta напр жение , снимаемое с датчика 13 тока, совпадает с напр жением задающего генератора 14, включаютс тиристоры 2, 8 и конденсатор 5 вновь перезар жаетс до обратного напр жени , открываетс тиристор 10, и ток нагрузки, замыка сь через него, протекает навстречу источнику питани . Тиристоры 2 и 8 восстанавливают управл ющие свойства.The principle of operation of the converter (Fig. 1) is based on tracking the driving signal generated by the generator 14. Suppose that at time ti thyristors 1 and 9 are turned on. Capacitor 5 charged up to the voltage of the power source with the polarity shown in FIG. 1 without brackets, begins to recharge with the load current. When a direct voltage appears on the thyristor 10 (the capacitor 5 recharges to reverse voltage), it opens, and the load current begins to decrease, flowing towards the power source. At the time ta, the voltage removed from the current sensor 13 coincides with the voltage of the master oscillator 14, the thyristors 2, 8 turn on and the capacitor 5 recharges to reverse voltage, the thyristor 10 opens, and the load current closes through it towards the power source. Thyristors 2 and 8 restore control properties.

В таком режиме преобразователь работает при формировании положительной полуволны синусоиды тока. При формированииIn this mode, the converter operates during the formation of a positive half-wave sinusoid current. When forming

отрицательной полуволны аналогичные процессы протекают в цеп х, замыкающихс через открытые тиристоры 7 и 3, 6 и 4 и тиристор 11. Интервал времени t,,-t. предоставл етс дл восстановлени управл ющих свойств проводивщих тиристоров.negative half-waves, similar processes occur in the circuits closed through open thyristors 7 and 3, 6 and 4 and thyristor 11. Time interval t ,, - t. is provided to restore the control properties of conductive thyristors.

в преобразователе в любой момент времени провод т не более двух тиристоров, что значительно его КПД по сравнению с известным устройством, рещающим ту же задачу.in the converter, no more than two thyristors are carried out at any time, which is considerably its efficiency as compared with the known device, which solves the same problem.

На основе предлагаемого преобразовател могут быть легко получены многофазные преобразователи. Это достигаетс путем параллельного подключени к шинам питани нескольких таких устройств. В качестве примера на фиг. 2 приведена схема трехфазного преобразовател , состо щего из трех идентичных преобразователей. Подключение к преобразователю нагрузки, соединенной в звезду и имеющей нулевой вывод, позвол ет получить независимое формирование токаOn the basis of the proposed converter, multiphase converters can be easily obtained. This is achieved by connecting several such devices to the power buses in parallel. As an example in FIG. 2 shows a three-phase converter circuit consisting of three identical converters. Connecting a star-connected and zero-output converter to the converter allows independent current generation

в каждой фазе.in each phase.

Claims

1. Bulatov O. G., Labuntsov V. A. and Tsarenko A. I. Constant voltage converter into sinusoidal current. “Electrotechnical industry. Seri "Conversion Technique, 1975, vol. 3 (62), p. 8-And.

2. USSR author's certificate number 474088, cl. H 02 M 7/515, 1972.

-h ok ir№ i irrt i irw

W

neither

yy

Hihh

C

90 - ii ij