Преобразователь частоты с непосредственной связью
Патент 483745
Авторы
Классы МПК
Преобразователь частоты с непосредственной связью
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И" Е- ИЗОБРЕТЕНИЯ
"1Ы> 483745
Со.оз Советских
Сон»налистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.04.73 (21) 1901058/24-7 (51) М. Кл, Н 02пт 5/04 с присоединением заявки №
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 05.09.75. Бюллетень № 33
Дата опубликования описания 12.11.75 (53) УДК 621.314.27 (088.8) (72) Автор изобретения
Г. С. Мыцык
Московский ордена Ленина энергетический институт (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ
С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЪЮ
Известны преобразователи частоты с непосредственной связью, содержащие многофазные силовые тиристорные мосты, два вспомогательных вентильных моста, один из которых подключен к входным, а другой через дроссели — к выходным зажимам преобразователя, и два однофазных тиристорных моста с конденсаторами в диагоналях переменного тока.
Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что однофазные мосты соединены между собой разноименными выводами постоянного тока через встречно-параллельно соединенные тиристоры, а другие зажимы постоянного тока этих мостов подключены к разноименным полюсам вспомогательного моста на входе преобразователя. Это отличие позволяет повысить к.п.д. при регулировании выходного напряжения.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 представлен другой вариант устройства.
Предлагаемый преобразователь 1 содержит три основных управляемых моста на тиристорах 1 —:18, первый вспомогательный мост на входе преобразователя на вентилях 19 —:24, второй вспомогательный мост на выходе преобразователя на вентилях 25 †: 30, коммутирующие конденсаторы 31 в диагонали моста на тиристорах 32 †: 35 и конденсаторы 36 — в диагонали моста на тиристорах 37 †: 40, диод
41, первичную — 42 и вторичную — 43 обмотки дросселя и диод 44, а также аналогичные элементы 45 —:48, образующие устройства вывода избыточной энергии из коммутирую5 щих контуров, тиристор 49, обеспечивающий начальный заряд конденсаторов 31 и 36, а также их подзаряд в процессе работы, тиристор 50, служащий для пропуска реактивного тока нагрузки при регулировании выходного
10 напряжения широтным методом, трансформаторы тока 51 —:53 (или датчики тока другого типа), выдающие информацию в систему управления на запирание той или иной группы тиристоров основных мостов, (в целях защи15 ты — для схемы на фиг. 1 и с целью непосредственно управления — в схеме на фиг, 2), конденсатор 54 для приема избыточной энергии от устройств ее вывода (41 †: 44 и 45 †: 48), а также шесть магнитосвязанных попарно об20 моток дросселей.55 —:60, служащих для предотвращения быстрого разряда конденсаторов, а в результате для уменьшения величины их емкости.
Преобразователь работает следующим об25 разом.
Пусть в проводящем состоянии находятся тиристоры 6, 10, 13, напряжение на конденсаторах имеет полярность, указанную без скобок, а нагрузка имеет активно-индуктивный зо характер. Включение последующих основ
483745
50 ных тиристоров может быть осуществлено лишь после запирания ранее открытых тиристоров 5, 10, 13. С этой целью включают тиристоры 32, 33 и 36, 38 и напряжение конденсаторов 31, 36 обратной полярности через вентили вспомогательных мостов прикладывается к запираемым тиристорам. Индуктивности дросселей с обмотками 55 —:60, выполняющие кроме того роль фильтров, выбираются существенно больше индуктивностей перезарядных дросселей с обмотками 42, 43, 46, 48. Так что процесс перезарядки осуществляется практически, минуя цепи нагрузки и сети через диод 41 и обмотку 42 — для конденсатора
31 и через диод 45 и обмотку 46 — для конденсатора 36. Тиристоры 5, 10, 13 запираются через четверть периода колебаний коммутирующих RC-контуров, а тиристоры 32, 33 и 37, 38 — через полупериод обратным напряжением конденсаторов (обратным током этих контуров). В момент запирания тиристоров 5, 10, 13 остальные тиристоры не могут быть открыты, так как к ним в этот момент также прикладывается обратное напряжение (имеет место групповая коммутация). Реактивный ток нагрузки в этот момент может замыкаться через дроссели индуктивности через обмотки 55 —:60 вентили 25 —:30 и 19 —:24 вспомогательных мостов через тиристоры 32, 33, 37, 38 и конденсаторы 31, 36. В случае, если осуществляется регулирование напряжения широтным методом, т. е. введением регулируемой паузы между двумя последовательными переключениями основных тиристоров 1 —:18, после четверти периода колебаний коммутирующих RC-контуров включают тиристор 50, через который и происходит дальнейшее протекание реактивного тока нагрузки. При отсутствии регулирования напряжения тиристор
50 не нужен, а дальнейшая работа преобразователя осуществляется в таком порядке: отпирают следующие три тиристора (из 1 —:18).
После отработки необходимого времени для их запирания вновь прикладывают к ним напряжение конденсатора (полярность показана в скобках) обратной полярности, для чего отпирают тиристоры 34, 35, 39, 40. При наличии широтного регулирования после отработки паузы для запирания тиристора 50 каждый раз отпирают тиристоры 34, 35, 39, 40, а для
2О
25 зо запирания основных тиристоров отпирают тиристоры 32, 33, 37, 38. В дальнейшем процессы повторяются.
Первоначальный заряд конденсаторов 31, 36 осуществляется посредством отпирания тиристора 49 и двух пар тиристоров мостов с конденсаторами например 34, 35 и 39, 40. При этом конденсаторы, заряжаются до половинного напряжения на обкладках конденсатора
54. Зарядный тиристор 49 включают сразу после окончания перезаряда конденсаторов, причем его включение можно производить не в каждый коммутационный цикл. Поддержание оптимального значения запирающего напряжения на конденсаторах 31, 36 обеспечивается цепями возврата энергии, выполненных на элементах 41 — 44 и 45 — 48.
Схема, представленная на фиг. 2а, отличается от схемы на фиг. 1 тем, что вместо одного зарядного тиристора 49 использованы два зарядных тиристора 49 и 55, включенные, как показано на фиг. 2.
Кроме того, вспомогательные мосты выполнены не на диодах, а на тиристорах, а дроссели на выходе основных мостов исключены.
Осуществление индивидуального запирания тиристоров в этом случае позволяет исключить интервалы нулевого потенциала в выходном напряжении.
Предмет изобретения
Преобразователь частоты с непосредственной связью, содержащий многофазные силовые тиристорные мосты, два вспомогательных вентильных моста, один из которых подк, ючен к входным, а другой через дроссели — к выходным зажимам преобразователя, и два однофазных тиристорных моста с конденсаторами в диагоналях переменного тока, о тл ичающийся тем, что, с целью повышения к. п.д. при регулировании выходного напряжения, однофазные мосты соединены между собой разноименными выводами постоянного тока через встречно-параллельно соединенные тиристоры, а другие зажимы постоянного тока этих мостов подключены к разноименным полюсам вспомогательного моста на входе преобразователя,