Патент ссср 184967
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сова Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 22.Х.1964 (№ 925737/24-7) Кл. 2id>, 14/02 с присоединением заявки №
Комитет пс делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР 1ПК Н 02m
Приоритет
Опубликовано ЗО.VI1.1966. Бюллетень ¹ 16
Дата опубликования описания 26.1Х.1966
УДК 621.314.27:
621.315.592.004 (088.8) Автор изобретения
В. Т. Загорский
Заявитель
ПОЛУПРОВОДНИКОВЬ!Й ПPЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ
Известны полупроводниковые преобразователи частоты, выполненные по схеме с непосредственной связью на тиристорах и содержащие задающий генератор, индикатор полярности напряжения питающей сети, индикатор направления тока в нагрузке и узел коммутации с коммутирующим конденсатором, Отличительная особенность предлагаемого устройства состоит в том, что одна обкладка коммутирующего конденсатора соединена с выходом фазы преобразователя, а другая подсоединена к питающей сети с помощью двух кремниевых управляемых вентилей через выпрямительный трехфазный мост и реакторы, шунтированные диодами, включенными в обратном направлении, Кроме того, индикатор полярности напряжения питающей сети выполнен на силовых диодах в виде трехфазного выпрямительного моста, последовательно с каждым диодом включено сопротивление.
Такое выполнение позволяет расширить диапазон выходных частот и повысить надежность преобразователя.
На фиг. 1 изображена трехфазная схема предлагаемого преобразователя с трехфазным выходом, а на фиг, 2 — его блок-схема (ЗГ— задающий генератор, И „— индикатор исправления в нагрузке; 0„ — индикатор полярности напряжения питающей сети; Б — блоки управления группами однофазных преобразователей) . Преобразователь имеет силовую и управляющую части. Силовая часть схемы состоит из трех фазных блоков, каждый из которых представляет собой трехфазную мостовую схему, выполненную на тиристорах, причем каждая из груг|п тиристоров — катодная 1 и анодная 2 — включена последовательно с неуправляемыми диодами 8„a также со1О держит узел коммутации, состоящий из конденсатора 4, катодной 5 и анодной б групп диодов выпрямительного моста, коммутирующих тиристоров 7, реакторов 8 с обратными диодами 9.
15 Искусственная коммутация тиристоров осуществляется в каждой фазе с помощью коммутирующего конденсатора, одна обкладка которого постоянно соединена с выходом фазы преобразователя, а другая подсоединяется
20 с помощью двух тиристоров к питающей сети через выпрямительный трехфазный мост и реакторы, шунтированные обратными диодами.
Режимом инвертирования управляет датчик полярности напряжения сети, выполненный в
2Б виде трехфазного выпрямительного моста, в котором последовательно с каждым диодом включено сопротивление, падение напряжения на котором используется в качестве управляющего сигнала. Такое включение конденсатоЗО ра позволяет использовать выпрямительный
184967 трехфазный мост не только для связи конденсатора в момент коммутации с электродами коммутируемого тиристора, но и в качестве источника зарядного тока для перезаряда конденсатора во время коммутации, что позволяет значительно повысить выходную частоту преобразователя и использовать один и тот же конденсатор для коммутации катодной и анодной групп фазы преобразователя, а также уменьшить коммутационные потери.
Шунтирование реактора обратным диодом ограничивает величину напряжения между электродами коммутируемого тиристора в момент восстановления запорного слоя. Такое исполнение датчика полярности напряжения сети позволяет значительно упростить и увеличить надежность управления инверторным режимом преобразователя.
Управляющая часть состоит из управляющего генератора, датчика полярности напряжения и функциональной схемы.
Управляюгций генератор подает на входы групп тиристоров периодические прямоугольные управляющие импульсы, частота и скважность которых изменяется в соответствии с заданием. Датчик полярности напряхкения подает на вход каждого тиристора периодические прямоугольные управляющие импульсы в противофазе с анодным напряжением тиристоров с частотой питаюшей сети длительно2-. стью
Функциональная схема усиливает и распределяет управляющие импульсы и сигналы обратной связи, а также обеспечивает блокировку между ними.
Работает преобразователь следующим ооразом.
При отсутствии сигналов от управляющего генератора все тиристоры заперты. Сигналы, поступающие от датчика полярности напряжения сети, находятся в противофазе с анодным напряжением и отпереть тиристоры не могут. При появлении управляющего импульса (например, положительного) отпираются тиристоры 1 катодной группы и коммутирующий тиристор 7 анодной группы. Конденсатор 4 заряжается положительным током таким образом, что на его оокладке, соединенной с выходом фазы преобразователя, появляется положительный заряд. По окончании заряда конденсатора ток через тиристор 7 прекращается и он запирается. Тогда положительный ток поступает в фазу Хл нагрузки.
Падение напряжения на диоде 8, подаваемое на функциональную схему, обеспечивает блокировку противоположной (анодной) группы той же фазы на все время протекания тока через диод 8. При изменении полярности управляющего импульса с катодной группы упправляющие сигналы снимаются, »о на вход анодной группы они еще не поступают, так как вход блокирован током, протекающим ио диоду 3. На входах тиристоров 1 остаются управляющие сигналы от датчика полярности напряжения. Одновременно отпирается коммутирующий тиристор 7 и минус конденсатора 4 подключается к аноду того тиристора, который подавал ток к моменту коммутации, что приводит к его запиранию. Во время деионизации тиристора рабочий ток продолжает протекать через конденсатор 4, обеспечивая его перезаряд. Емкость конденсатора 4 выбрана так, чтобы время его перезаряда рабочим током было равно или несколько больше времени деионизации тиристора. По окончании перезаряда конденсатора запирается тиристор 7 и ток в фазе нагрузки начинает спадать. Вследствие появления э, д. с. самоиндукции в фазе Лд потенциал точки А становится ниже отрицательного потенциала одной из фаз сети и один из тиристоров катодной группы, соединенный с этой фазой сети и имеющий в этот момент на входе отпирающий сигнал от датчика полярности напряжения, отпирается и пропускает рабочий ток. Когда потенциал этой фазы сети повышается, а потенциал следующей фазы сети понижается, то в момент равенства потенциалов с некоторым опережением датчик полярности напряжения передает отпирающий импульс на тиристор, соединенный со следующей фазой, который, отпираясь, начинает пропускать ток нагрузки, а тиристор предыдущей фазы запирается. Такой инверторный режим работы катодной группы продолжается до полного спадания тока в фазе Лл. В момент прохождения тока через нуль блокировка с входов анодной группы снимается, управляющий сигнал поступает на входы тиристоров 1 анодной группы, которая формирует отрицательную полу. волну тока нагрузки.
Реакторы 8 ограничивают крутизну импуль. са разрядного тока конденсатора, а обратные
4, диоды 9 ограничивают величину э. д. с. самоиндукции реакторов в момент образования запорного слоя тиристоров.
Диоды 10 служат для сохранения токовой блокировки во время разряда конденсатора, 45 Предмет изобретения
1. Полупроводниковый преобразователь частоты, выполненный по схеме с непосредственной связью на тиристорах и содержащий задающий генератор, индикатор полярности напряжения питающей сети, индикатор направления тока в нагрузке и узел коммутации с коммутирующим конденсатором, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона выходных частот и повышения надежности, одна обкладка коммутирующего конденсатора соединена с выходом фазы преобразователя, а другая подсоедине а к питающей сети с помощью двух кремниевых управляемых вентилей через выпрямительный трехфазный мосч и реакторы, шунтированные диодами, включенными в обратном направлении.
2. Преобразователь по и. I, отличающийся тем, что индикатор полярности напряжения
184967
>" 3 фца. 2
Составитель Е. Масю гни
Редактор П. А. Вербова Техред Т. П. Курилко Корректоры: Е. Д. Курдюмова и О. Б. Тюрина
Заказ 2722/l0 Тира>к 1;00 Формат бум. 60:, 90, ; Объем 0,3 изд. л. Подписное
ЦНИИНИ Комитета по дедам изобретений ii открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пп. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2 питающей сети выполнен на силовых диодах в виде трехфазного выпрямительного моста, причс» последовательно с каждым диодом
;:; ëê.÷0íî с противление.