Преобразователь переменного напряжения в переменное

Преобразователь переменного напряжения в переменное

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ содержащий трехфазный мостовой тиристорный выпрямитель , выход которого соединен с входом инвертирующей ячейки, зашунтированной обратным диодом с дaтчикa ш защиты от срывов инвертирования, а также ограничительные резисторы, зашунтированные последовательной цепочкой из защитного тиристора, дросселя и конденсатора с неуправляемым трехфазным мостовым выпрямителем, ё общая точка соединения конденсатора и дросселя каждой из последовательных цепочек подключена через резистор к соответствующему выходному вьгооду управляемого выпрямителя, отл.ичающийс я тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения амплитуды на входе инвертирующей ячейки, в него введены датчик напряжения, вход которого подключен к конденсатору катодной группы тиристоров управляемого выпрямителя и ,два формирователя аварийi ных импульсов, к входу одного из которых подключен выход датчика напряжесл ния, а ВЫХОД соединен с управляющим выводом защитного тиристора анодной группы тиристоров выпрямителя, другой формирователь аварийных импульсов входом подключен к датчикам защиты от срыва инвертирования, а выходом - к управляющему выводу зшцитного тиристо00 ра катодной группы тиристоров выпрямителя . О5 СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 7..F,.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ1 Й (21) 3535671/24-07 (22) 11.01.83 (46) 23.03.84.Бюл. Р 11 (72) А.К.Белкин, Ю.В.Воробьев, Г. Е.Иванов и П.С.Ройзман (71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им.Орджоникидзе (53) 621.314.572(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

907675, кл. Н 02 Н 7/15, 1980.

2. Аитов И.Л. Защита тиристорного преобразователя частоты при аварийных режимах. Тиристорные преобразователи частоты для индукционного нагрева металлов. Труды УАИ, вып. 39, сб. )) 2, Уфа, 1972, с. 111, р. 2. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ содержащий трехфазный мостовой тиристорный выпрямитель, выход которого соединен е входом инвертирующей ячейки, зашунтированной обратным диодом с датчиками защиты от, срывов инвертирования, а также ограничительные резисторы, эашунтированные последовательной цепочкой иэ (б)) Н 02 М 5/45» Н л 1У) 1 ) О защитного тиристора, дросселя и конденсатора с неуправляемым трехфаэным мостовым выпрямителем, а общая точка соединения конденсатора и дросселя каждой из последовательных цепочек подключена через резистор к соответствующему выходному выводу управляемого выпрямителя, о т л.и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения надежности путем уменьшения амплитуды на входе инвертирующей ячейки, в него введены датчик напряжения, вход которого подключен к конденсатору катодной группы тиристоров управляемого выпрямителя и,два формирователя аварийных импульсов, к входу одного из которых подключен выход датчика напряжения, а выход. соединен с управляющим выводом защитного тиристора анодной группы тиристоров выпрямителя, другой формирователь аварийных импульсов входом подключен к датчикам защиты от срыва инвертирования, а выходом — к управляющему выводу защитного тиристора катодной группы тиристоров выпрямителя.

1081763

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может найти широкое применение при проектировании высоко1частотных тиристорных источников ита- 5 ния для индукционной плавки металлов, нагрева кузнечных заготовок, литья алюминия в электромагнитный кристаллизатор.

Известен тиристорный преобразова- 1О тель с защитой, содержащий подключенный через трансформатор к сети переменного тока трехфазный мостовой управляемый выпрямитель, выход кото-. рого соединен с входом автономного 15 инвертора и через ограничительные резисторы с неуправляемым трехфазным мостовым выпрямителем, два конденсатора, два резистора подзаряда и цепочку из последовательно соединенных дросселя, диода и тиристора, при этом конденсаторы и резисторы подзаряда соединены в мост, одна диагональ которого подключена к входу инвертора а в другую диагональ вклю- 25 чена цепочка из дросселя, диода и тиристора(1 J.

Недостатком схемы преобразователя является повьппенная амплитуда напряжения на входе инвертора (ЗЕг,) щ при срабатывании защиты и одновременном принудительном запирании анодной и катодной групп тиристоров выпрямителя, что значительно снижает надежность работы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является тиристориый преобразователь с защитой, содержащий трехфазный мостовой тиристорный выпрямитель, выход кото- 4О рого соединен с входом инвертирующей ячейки, зашунтированной обратным диодом и датчиками защиты от срывов инвертирования, а также ограничительные резисторы, зашунтированные 45 последовательной цепочкой из защитного тиристора, дросселя и конденса. тора — с неуправляемым трехфазным мостовым выпрямителем, а общая точка соединения конденсатора и дросселя каждой иэ последовательных цепочек йодключена через резисторы - к соответствующему выходному выводу управляемого цыпрямителя12 1.

К недостаткам данной схемы преоб- 55 разователя напряжения следует отнести повьппенную амплитуду напряжения на входе инвертирующей ячейки до троиного напряжения питания /ЗЕп/ при срабатывании защиты и одновременном принудительном запирании анодной и катодной групп тиристоров выпрямителя, что значительно снижает надежность работы.

Целью изобретения является повышение надежности работы преобразователя напряжения путем уменьшения амплитуды напряжения на входе инвертирующей ячейки.

Поставленная цель достигается тем, что в схему преобразователя напряжения, содержащего трехфазный мостовой тиристорный выпрямитель, выход которого соединен с входом инвертирующей ячейки зашунтированной обратным диодом и датчиками защиты от срывов инвертирования, а также ограничительные резисторы, зашунтированные последовательной цепочкой иэ защитного тиристора, дросселя и конденсатора — с неуправляемым трехфазным мостовым выпрямителем, а общая точка соединения конденсатора и дросселя каждой из последовательных цепочек подключена через резистор к соответствующему выходному выводу управляемого выпрямителя, введены датчик напряжения, вход которого подключен к конденсатору катодной группы тиристоров управляемого выпрямителя и два формирователя аварийных импульсов, к входу одного из которых подключен выход датчика напряжения, а выход соединен с управляющим выводом защитного тиристора анодной группы тиристоров выпрямителя, другой формирователь аварийных импульсов в одом подключен к датчикам защиты от срыва инвертирования, а выходом — к управляющему выводу защитного тиристора катодной группы тиристоров выпрямителя.

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого инвертора.

Преобразователь напряжения содержит трехфазный мостовой тиристорный выпрямитель 1 тиристоры 2-7, выход которого соединен с входом инвертирующей ячейки 8, зашунтированной обратным диодом 9, с датчиками защиты от срывов инвертирования 10, 11 и через ограничительные резисторы 12, 13 зашунтированные последовательной цепочкой из защитного тиристора 14(15) дросселя 16(17) и конденсатора 18(19) с неуправляемым трехфаэным мостовым выпрямителем 20 (диоды 21-26), а об1081763

При достижении напряжения на кон- З5 денсаторах 18, 19 уровня достаточного для надежного запирания тиристоров выпрямителя 1 в случае срыва инвертирования, который может произойти

I при пуске инвертирующей ячейки 8, за-40 пускают выпрямитель 1 и инвертирующую ячейку 8, работающую на индукционную нагрузку, осуществляя заданный технологический процесс.

В данном преобразователе напря- 45 жения в аварийных ситуациях используется принудительное гашение тиристоров выпрямителя 1 с помощью предварительно заряженных конденсаторов 18, l9. 50

При срыве инвертирования в инвер-,. тирующей ячейке 8 датчики срыва 10, 1 1 выдают сигнал на срабатывание фор. мирователя аварийных импульсов 31 и на снятие управляющих импульсов с 55 тиристоров выпрямителя 1. Формирователь аварийных импульсов 31 выдаеч сигнал на включение тиристора 14. женный каждоый до Ем, плюс напряжение неуправляемого выпрямителя 20 и равно 3 ЕМ

Снижение уровня напряжения на выходе выпрямителя в момент срабатыващая точка соединения конденсатора

18(19) и дросселя 16(17) каждой из последовательных цепочек подключена через резистор 27(28) к соответствующему выходному выводу управляемого выпрямителя 1, — датчик напряжения 29, соединенный пара.лельно с конденсатором 18 и формирователи аварийных импульсов 30, 31 к входу одного из которых подключен датчик напряжения 29, а выход соединен С управляющим- электродами защитного тиристора 15 анодной группы тиристоров 3,5,7 выпрямителя 1, другой формирователь аварийных импульсов 3 1 входом под- 15 ключен к датчикам защиты от срывов инвертирования 10, 11, а выходом— к управляющим электродам защитного тиристора 14 катбднай группы тиристоров 2,4,6 выпрямителя 1. 20

Преобразователь напряжения работает следующим образом.

При подаче питания на вход выпрямителя 1 происходит подзаряд конденсатора 18 по цепи: неуправляемый 25 выпрямитель 20, ограничительный резистор 12, конденсатор 18, резистор 28, ограничительный резистор 13, неуправляемый выпрямитель 20 и конденсатора 19 — неуправляемый выпрямитель 20, З0 ограничительный резистор 12, резистор 17, конденсатор 19, ограничительный резистор 13 неуправляемый выпрямитель 20.

Пусть к моменту аварийной ситуации в трехфазном мостовом тиристорном выпрямителе 1 работали тиристоры

5 6.

Тиристор 14 включаясь, образует цепь разряда конденсатора 18, закрывая тиристор 6 — конденсатор 18, тиристор 6, диод 25, тиристор 14, дроссель 16, конденсатор 18. После выключения тиристора 6 к нему прикла дывается напряжение конденсатора 18 (равное, примерно Š— номинальное выходное напряжение выпрямителя 1).

На выходе же выпрямителя 1 (а значит и на входе инвертирующей ячейки 8) напряжение равно 2 Е, так как к напряжению на тиристоре 6, добавляется напряжение неуправляемого мостового выпрямителя 20 и равно 2Е

Далее происходит процесс перезарядки конденсатора 18 по цепи: конденсатор 18, инвертирующая ячейка 8, тиристор 5, вторичные обмотки сетевого трансформатора, от которого питается преобразователь, диод 25, тиристор 14, дроссель 16, конденсатор 18. Как только напряжение на конденсаторе 18, а значит и на датчике напряжения 29, станет равным нулю, включается формирователь аварийных импульсов 30, который выдает импульс на включение тиристора 15. Тиристор 15, включаясь, образует цепь разряда конденсатора 19, закрывая тиристор 5 выпрямителя 1 конденсатор 19, дроссель 17, тиристор 15, диод 22, тиристор 5, конденсатор 19. На выходе выпрямителя 1 (а значит и на входе инвертирующей ячейки 8) напряжение при этом также равно 2Е,„.

Таким образом, закрывая поочередно тиристоры 5,6 выключают трехфазный тиристорный выпрямитель 1, отделяя тем самым источник питания от места аварии. При этом напряжение на вы ходе выпрямителя не превьппает 2Е, тогда как при одновременном эапирании тирнсторов 6,5 напряжение на выходе выпрямителя 1 достигает значе ния 3 Е„, так как при включении тиристоров 6,5 к ним прикладывается напряжение конденсаторов 18, 19 заря1081763

ВНИИПИ Заказ 1562/50 Тираж 667 Подписное

Фкяаал ППП "йатект", г. Умтород, ул.Проектная,4 ния защиты значительно повышает надежность работы преобразователя, позволяет проектировать преобразователи с защитой, имеющими пониженный уровень напряжения элементов.