Преобразователь частоты с непосредственнойсвязью

Преобразователь частоты с непосредственнойсвязью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

2l3I67

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕДЬСТВУ "1

Союз Соеетоннз

Соцнзлнотичвокил

Реслублин

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 04.II I.1967 (1140160/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 12.III.1968. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 23Х.1968

Кл, 21d, 14/02

МПК H 02m

УДК 621.314.27(088.8) Комитет ло делам ивоорвтвний н открытий ори Совете Миниотрое

СССР

Автор изобретения

М. И. Абрамович

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ

СВЯЗЬЮ

Известны преобразователи частоты с непосредственной связью, содержащие входной трансформатор, блок преобразования и систему управления.

Отличие описываемого преобразователя от известных заключается в том, что он снабжен блоком регулирования амплитуды напряжения, выполненным, например, в виде групп соединенных встречно-параллельно управляемых вентилей. Вход блока регулирования подключен к отпайкам вторичной обмотки входного трансформатора, а выход — к блоку преобразования. При этом электроды управления вентилей блока регулирования амплитуды напряжения подключены к системе управления, содержащей узел исключения управляющих импульсов.

Преобразователь такой конструкции обеспечивает повышение к.п.д. и улучшение характеристик нагрузки.

На фиг. 1 показана принципиальная схема описываемого преобразователя частоты с непосредственной связью; на фиг. 2 — блок-схема системы управления этим преобразователем.

Преобразователь содержит блок 1 преобразования (узел преобразования частоты), входной трансформатор 2 и блок 8 регулирования амплитуды напряжения (полупроводниковый узел с двусторонней проводимостью). Блок 1 состоит из вентилей 4 — 15, соединенных по схеме фазорасщепителя, ограничительных реа кторов 16 — 21, маломощных пусковых сопротивлений 22 — 27, шунтирующих реакторы и через две цепочки с сопротивлениями 28, 29 и конденсаторами 80, 81 подключенных к входу блока 1. Один из входных зажимов блока 1 соединен с отпайками вторичной обмотки

-,рансформатора через блок 8, состоящий либо из симметричных управляемых вентилей, либо из групп встречно-параллельно включенных вентилей 82 — 85 по числу отпаек трансформатора. Электроды управления вентилей блоков 1 и 8 соединены соответственно с бло. ками 86 и 87 распределения импульсов. Первые два двухканальных входа блока 86 соединены соответственно с первыми двухканальными выходами генератора 88 сдвоенных выпрямительных импульсов и генератора 89 сдвоенных инверторных импульсов. Третий вход блока 86 соединен с кольцевым переключателем

40. Одноканальный выход генератора 89 соединен с первым входом кольцевого переключателя 40 через делитель 41 частоты импульсов. Два вторых двухканальных выхода гене25 раторов 88 и 89 соединены с двумя двухканальными входами переключателя 42 импульсов, многоканальный выхсд которого подключен к входу блока 87. Одноканальные входы блоков 86 и 87 соединены с выходами блока 48

30 исключения единичного инверторного и едп213167 ничного выпрямительного импульса, первый вход которого соединен с одноканальным выходом генератора 88, соответствующим второму каналу двухканальных выходов.

Преобразователь содержит также задаюгций блок 44, имеющий четыре выхода, соединенные соответственно с генератором 88, делителем 41, переключателем 42 и блоком 48. Питание генераторов 88 и 89 осуществляется о блока 45 питания переменного тока, а переключателей 40 и 42, делителя 41, блоков 48 и 44 — от блока 46 питания постоянного тока.

Входы блоков 45 и 46 подключены к сети, питающей преобразователь. При автоматическом регулировании на вход блока 44 подае-ся соответствующий электрический сигнал.

Блок 8 может быть включен как на первичной, так и на вторичной обмотках трансформатора.

Работает преобразователь следующим ооразом. Блок 1 преобразует однофазное напряжение в трехфазное напряжение регулируемой частоты. При этом обеспечиваются регулирование вторичного напряжения вследствие изменения угла отпирания вентилей в выпрямительном режиме (фазовое регулирование), свободное прохождение через преобразователь активного и реактивного тока нагрузки и возможность работы нагрузки в генераторном режиме. Для осуществления этих режимов работы на блок 86 подаются импульсы выпрямительного режима от генератора 88 и инверторного режима от генератора 89, а переключатель 40 обеспечивает требуемую последовательность чередования импульсов, подаваемых на вентили блока 1. При этом в каждой четверке вентилей 4 — 7, 8 — 11 и 12 — 15, когда в соединенной с ними фазе нагрузки формируется положительная полуволна напряжения, на катодную пару вентилей поочередно подаются выпрямительные импульсы, на анодную инверторные, а при формировании отрицательной полуволны напряжения — наоборот, Перевод вентилей из режима в режим осуществляется с частотой, соответствующей вторичной частоте преобразователя, и задается делителем 41. Трехфазный ток нагрузки проводят одновременно три вентиля, т. е. по одному вентилю из каждой четверки (например вентили 4, 11 и 15). Выпрямительные и инверторные импульсы, имеющие те же фазовые углы, что и импульсы, подаваемые на вентили 4 — 15, от генераторов 88 и 89 через переключатель42 и блок 87 подается также на требуемую группу вентилей 82 и 88 или 84 — 85 блока 8, Эти импульсы поступают в каждый полупериод питающего напряжения на тот вентиль, к которому положительная полуволна питающего напряжения приложена в прямом направлении.

Генераторы 88 и 89 вырабатывают сдвоенные импульсы, следующие по разным каналам с малым относительным сдвигом, зависящим от времени коммутации и восстановления управляющих свойств вентилей силовой схемы.

Фаза инверторных импульсов по отношению к питающему напряжению остается постоянной и максимально возможной во всем диапазоне регулирования вторичной частоты, а фаза выпрямительных импульсов может регулироваться блоком 44.

Амплитудное регулирование вторичного напряжения происходит следующим образом.

Пусть в момент поступления на переклю ватель 42 и блок 48 сигнала на переключение на новую отпайку трансформатора от блока 44 на вторичной обмотке трансформатора сверху

«плюс», а снизу «минус», и ток нагрузки 4.", работающей в двигательном режиме, проводят вентили 82, 4, 11 и 15, работая в выпрямительном режиме. Срабатывание переключателя 42 и блока 48 происходит одновременно в интервале между подачей на переключатель

42 выпрямительных и инверторных импульсов.

При этом переключатель 42 переключается в новое положение, в котором остается до поступления нового сигнала от блока 44, что обеспечивает перевод управляющих импульсов выпрямительного и инверторного режимов с вентилей 82 и 88 на вентили 84 и 85. Блок 48 остается в работе в течение времени, равном половине периода первичной частоты, причем с вентилей 7 и 84 будет исключен пришедший после срабатывания блока 48 первый импульс от генератора 89, а с вентилей 5 и 85 — первый выпрямительный импульс от генера-,ора 88.

Приходящие на вентили 8 и 12 первый после поступления сигнала от блока 44 сдвоенный инверторный импульс, d на вентили 7 и 84— одиночный инверторный импульс не влияют на прохождение тока нагрузки через работающие вентили. Приходящий после смены полярности на вторичной обмотке трансформатора на вентили 10 и 14 первый выпрямительный импульс отпирает их, а вентили 11, 15 и 82 запираются посредством питающего напряжения, что обеспечивает отключение блока 1 и нагрузки 47 от трансформатора, а ток нагрузки 47 до подачи повторного выпрямительного импульса замы;ается внутри схемы блока 1 через вентили 4, 10 и 14. Приходящий на вентили 5, 10 и 14 повторный выпрямительный импульс, который подается также на вентиль 85, обеспечивает начало работы блока 1 на новой отпайке трансформатора.

Рассмотрим случай, когда в момент поступления сигнала на переключение от задающего блока 44 на вторичной обмотке трансформатора сверху «плюс», снизу «минус», а ток нагрузки 47, перешедшей в генераторный режим, проводят вентили 85, 5, 10 и 14, работая в инверторном режиме. Приходящий на вентили 11 и 15 первый после поступления сигнала от блока 44 инверторный импульс отпирает их, вследствие чего вентили 10 и 14, а также вентиль 85 запираются посредством питаюшего напряжения. Это обеспечивает отключение блока 1 и тока нагрузки 47 от трансформатора. Ток нагрузки 47 до подачи повторного ин213167

L32 е

à †††-- 1

ФЪг. 1 евемтмллм3233 квелтоллмв-IJ

Фиг. 2 верторного импульса замыкается внутри схемы блока 1 через вентили 5, 11 и 15. Приходящий на вентили 4, 11, 15 повторный инверторный импульс, который подается также на вентиль 82, обеспечивает начало работы блока 1 на новой отпайке трансформатора, Предложенные решения могут быть использованы для построения преобразователя частоты с амплитудно-фазовым регулированием напряжения при многофазном входе, в частности, при трехфазном.

Предмет изобретения

Преобразователь частоты с непосредственной связью, содержащий входной трансформатор, блок преобразования и систему управления, отличающийся тем, что, с целью повышения к.п.д. и улучшения характеристик нагрузки, например, двигателя, он снабжен блоком регулирования амплитуды напряжения, выполненным в виде групп соединенных встречно-параллельно управляемых вентилей, вход которого подключен к отпайкам вторичной обмотки указанного входного трансформатора, а выход — к блоку преобразования, причем электроды управления вентилей блока регулирования амплитуды напряжения подключены к системе управления, содержащей узел

15 исключения управляющих импульсов.