Патент ссср 163265

Патент ссср 163265

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

С0103 СОВЕТСКИХ

C0llÈAËÊÑÒÈ×ÅÑÊÈX

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ

ИЗОБ РЕТЕН ИЛ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ № 163265

Заявлено 23.1.1962 (№ 761682/24-7) Класс

21d2, 14вв

МПК

Н 02m

ГОСУДАРСТВЕННЫИ

КОМИТЕТ НО АЕААМ

ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

СССР

Опубликовано 22.V1.1964. Бк>ллетепв № 12

УДК

Подписная группа ¹ 77

Ф.

А. А. Сакович, С. Б. Юдицкий и M. И. Абрамович" -,:„

СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Известны статические преобразователи, содер>кащие преобразователь трехфазного напряжения в однофазпое и фазорасщепитель.

В отличие от известных, предлагается статический преобразователь, в котором преобразователь трехфазного напряжения в однофазпое повышенной частоты выполнен по

12-вептильпой схеме с неявно выраженным звеном постояшюго тока и питает 12-вептильпый фазорасщспитель составленный из трех однофазпых мостов с уравнительными реакторами в диагоналях ме>кду средними точками которых подключены обмотки двигателей.

Применение такого преобразователя обеспечивает гибкое управление асинхронным двигателем при высоких к. п. д. и коэффициенте мощности.

Для плавного регулирования скорости вращения двигателей может быть применен блок изменения частоты однофазного нанря>кения, вырабатываемого преобразова1елем трехфазпого напря>кения в однофазное, а для ступенчатого регулирования — блок изменения длительности циклов работы фазорасщепитсля.

На черте>ке изобра>кена принципиальная электрическая схема описываемого преобргзователя, Преобразователь трехфазного переменцоro тока в однофазпый повышенной частоты состоит из управляемых полупроводниковых вентилей 1 — 12. Фазорасщепитель, преобразующий однофазный ток в трехфазный рабочей частоты, состоит из управляемых кремниевых вентилей 1> — 24, Вентили 1 — 12 соединены в два параллельных трехфазных выпрямительных моста, замкнутых на сглаживающий реактор Р1 через средние точки первичных обмоток трансформаторов Тр-1 и Тр-2. Параллельно первичным обмоткам этих трансформаторов включены коммутирующие конденсаторы

С1 и С» и параллельно вторичным обмогкам — конденсаторы Са и С для компенсации реактивности рассеяния. На электроды управления вентилей 1 — 12 подаются «пакетами» управляющие импульсы, причем частота следования импульсов соответс -вует промежуточной частоте, а частота сле> ования «пакето⻠— частоте питающей ти.

Для каждой пары вентилей, подключен ых к одной фазе и работающих в одном пс vпериоде по отношению к питающей сети 1 пульсы подаются в противофазе. Из-за наличия коммутирующих конденсаторов это вызывает переход тока с одного вентиля на другой, например с вентиля 1 на вентиль 7, с частотой следования импульсов и создает высокочастотное переменное напряжение с частотой, заданной частотой импульсов в оомотках трансформаторов TP-1 и TP-2.

Момент начала «пакета» импульсов на вентилях данной фазы определяет угол зажигания вентилей трехфазной мостовой схемы. Изменяя величину этого угла, можно регулировать выпрямленное напряжение, а сле№ 163265 довательно, и генерируемое переменное напряжение высокой частоты.

Фазорасщепитель преобразует подаваемое на него однофазное переменное напряжение в трехфазную систему напряжений. Для этого соответствующие группы вентилей переводятся циклически из инерторного режима в выпрямительный, Перевод производится с частотой, соответствующей желаемой частоте трехфазного напряжения «а двигателе.

Период рабочей частоты должен быть кратным трем периодам промежуточной частоты.

Чередование циклов работы вентилей соответствует чередованию фаз. При этом напряжение первой фазы формируется поочередным переводом из ннверторного режима в выпрямительпый вентилей 13, 14 и 15, 1б, второй фазы — 17, 18 и 19, 20, третьей фазы — 21, « 2 и 28, 24. В момент работы вентилей 13 и

14 в выпрямительном режиме вентили 15, 15 работают в инертном режиме и наоборот. Такое же чередование происходит и в других фазах.

Для ограничения уравнительных токов между группами, работающими в выпрямительном и инверторном режиме, включены реакторы

Р, Р> и Р,, от средних точек которых подается напряжение на нагрузку. Эти же реакторы способствуют сглаживанию кривой напряжения. Кривые полученных токов мало отличаются от синусоидальных. Это объясняется влиянием индуктивности двигателя, а также тем, что отсутствуют гармоники напряжения, кратные трем. Реактивный ток замыкается через инверторные группы вентилей, причем реактивная мощность, потребляемая отдельными фазами, взаимно поглощается. Коэффициент мощности двигателя Д не влияет па коэффициент мощности в цепи промежуточной частоты; последний определяется только углом регулирования выпрямителя и углом запаса инвертора.

Скорость вращения двигателя регулируют нли плавно, изменяя промежуточную частоту, или ступенями, изменяя числа полупериодов промежуточной частоты, набираемых в каждый полупериод напряжения рабочей частоты.

Устройство 25 при плавном регулировании всздействует через задающий генератор промежуточной частоты 26 па частоту задающего генератора, а при ступенчатом — на распределитель импульсов фазорасщепителя 27, изменяя число импульсов в цикле. Программирующее устройство 28 защиты и регулирования через фа"-осдвигающие устройства 29 ог-. раничивает в заданных пределах ток и напряжение на двигателе изменением угла регулирования на вентилях фазорасщепителя и выпрямителя-инвертера при помощи регулятора

30 тока и напряжения (при этом может быть реализована любая необходимая зависимость вращающего момента от скорости вращения) „ отключает двигатель при перегрузке или аварии запиранием вентилей выпрямителя-инвертс ра, отдает энергию в сеть при динамическом торможении путем изменения угла регулирования вентилей выпрямителя-инвертера.

Система автоматического регулирования преобразователя включает также датчики тока 31 и напряжения 82, распределители импульсов преобразователя 33 и фазосдвигаюшсе устройство 34, воздействующее на сдвиг импульсов управления совмещенного выпрямителя-инвертора и фазорасщепителя, являющееся исполнительны м элементом системы автоматического регулирования.

Предмет изобретения

1. Статический преобразователь частоты на управлямых полупроводниковых диодах для питания асинхронных двигателей, содержащий нрсобразователь трехфазного напряжения в однофазное и фазорасщепитель, отл ич а ю шийся тем, что, с целью обеспечения гибкости управления при высоких к.п.д.. и коэффициенте мощности, указанный преобразователь трехфазного напряжения в однофазпое повышенной частоты выполнен по 12-вентильной схеме с неявно выраженным звеном постоянного тока и питает 12-вентильный фазорасщепитель, составленный из трех однофазных мостов с уравнительными реакторами в диагоналях, между средними точками которых подключены обмотки двигателей.

2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ющп и с я тем, что для плавного регулирования скорости вращения двигателей в системе управления применен блок изменения частоты однофазпого напряжения, вырабатываемого преобразователем трехфазного напряжения в однофазное, а для ступенчатого регулирования — блок изменения длительности циклов работы фазорасщепителя. № 1632б5

Сосгавитель С. Ситникова

Редактор А. И Ьайиова Техред Т. П. Курилко Корректор Е. Г. Ласточкина

Поди к псч. 2!iX — 64 г. Форма г бум. 60+90 /а Обьем 0,27 нзд. л.

Зак. 2638! >6 Тираж 1050 Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государстьенного комитета по делам изобретений н открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Т ниграфня, пр. Сапунова, 2