Преобразователь частоты со звеном постоянного тока

Преобразователь частоты со звеном постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(i11У5259 8

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.01.78 (21) 2571215/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень Ме 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (51) N. Кл.

Н 02М 5, 27

И 02 1 7Д15

Государственный комитет (53) УДК 621.314.27 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Е. Г. Подобедов и А. А. Николаев (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЪ| СО ЗВЕНОМ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике, и может быть использовано при построении преобразователей частоты, предназначенных, например, для частотно-управляемого электропривода.

Известны преобразователи частоты с промежуточным звеном постоянного тока.

В большинстве случаев выходное напряжение в таких преобразователях регулируется по величине изменением напряжения на 10 входе автономного инвертора посредством управляемого выпрямителя. При этом для обеспечения постоянной коммутационной способности коммутирующих конденсаторов в автономном инверторе независимо от на- 15 пряжения управляемого выпрямителя используются отдельные источники подзаряда указанных конденсаторов до определенной величины напряжения.

Известен автономный тиристориый иивер- 20 тор, содержащий источник подзаряда коммутирующих конденсаторов, каждый из выводов в котором подсоединен через распределительные тиристоры к коммутирующим конденсаторам. 25

Основной недостаток известного автономного инвертора напряжения заключается в ограниченных функциональных возможностях и недостаточной надежности инвертора при использовании его в составе преоб- 30 разователя частоты с промежуточным звеном постоянного тока при двухстороннем обмене энергией с питающей сетью, что особенно важно при построении высокодинамичиых частотно-регулируемых электроприводов переменного тока. Как известно, для обеспечения рекуперации эиерпш в питающую сеть преобразователь частоты с промежуточным звеном постоянного тока и автономным инвертором напряжения должен быть дополнительно снабжен ведомым сетью инвертором.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышсние надежности регулируемого преобразователя частоты с промежуточным звеном постоянного тока п автономным тиристорным инвертором.

Поставленная цель достигается тем, что в у.казанном известном инверторе, содержащем основной выпрямитель, выводы переменного тока которого образуют силовые входные выводы преобразователя частоты, а выводы постоянного тока через сглаживающий фильтр подключены к шинам питания основного инверторного моста, мост диодов обратного тока, к выводам постоянного тока которого через индуктивно-емкостной фильтр шинами питания подключен ведомый инвертор, выходными выводами

Э связанный с силовыми входными выводами преобразователя частоты, коммутирующий кондснсатора также источник подзаряда коммутирующего конденсатора, включающий в себя вспомогательный выпрямитель с резисторами и с фильтрующим конденсатором на выходе, и выводами переменного тока, подключенный к силовым входным выводам преобразователя частоты, причем обкладки фильтрующего конденсатора связаны с одной из обкладок коммутирующего конденсатора и с шинами питания основного инверторного моста через вспомогательные тиристоры, обкладки фильтрующего конденсатора через дополнительно введенные коммутирующие тиристоры подключены к шинам питания ведомого инвертора.

Сущность предложения поясняется на чертеже.

Преобразователь содержит основной управляемый выпрямитель на тиристорах 1—

6, выводы переменного тока 7 — 9 которого образуют силовые входные выводы преобразователя частоты. Выводы постоянного тока выпрямителя через сглаживающий фильтр 10 (в данном случае выполненный в виде Т-образного фильтра на дросселях

11, 12 и конденсаторе 13) подключены к шинам питания 14, 15 основного инверторного моста на тиристорах 16 — 21. К выходным выводам 22 — 24 этого моста подключены входные выводы моста диодов 25 — 30 обратного тока, а его выходы через фильтр

31, выполненный на дросселе 32 и конденсаторе 33, подключены к шинам питания 34, 35 ведомого инвертора на тирнсторах 36—

41. Выходные выводы ведомого инвертора в данном случае подключены к силовым входным выводам 7 — 9. В общем случае эта связь может быть выполнена через согласующий трансформатор.

Блок коммутации с общим коммутирующим конденсатором 42 может быть выполнен по любой известной схеме. В данном случае этот блок выполнен в виде коммутирующих тиристоров 43 — 50. Источник подзаряда конденсатора 42 включает в себя вспомогательный выпрямитель на диодах

51 — 56, на выходе которого через ограничивающие резисторы 57, 58 включен фильтрующий конденсатор 59. Обкладки последнего через ограничивающие резисторы 60, 61 подключены через вспомогательные тиристоры 62 — 65 к шинам питания 14, 15 основного инверторного моста и через вспомогательные тиристоры 64, 65 — к одной из обкладок коммутирующего конденсатора 42.

Коммутацию тиристоров 16 — 21 основного инверторного моста осуществляют за счет приложения к запираемому тиристору обратного напряжения коммутирующего конденсатора 42. Для этого отпирают соот752598 тиристоры

65 Оно реализовано в серии преобразователей

50 ветствующие коммутирующие

43 — 50.

Подзаряд коммутирующего конденсатора

42 осуществляют следующим образом.

Фильтрующий конденсатор 59, полярность напряжения на котором показана на чертеже, при включении, например, тиристоров 16, 46, 62, 65 подключается через сопротивления 60, 61 к коммутирующему конденсатору 42, при этом осуществляется его дозаряд до напряжения на фильтрующем конденсаторе 59. При смене полярности напряжения на конденсаторе 42 (на чертеже показана в скобках) для его подзаряда включают тиристоры 63, 64 и, например, тиристоры 45, 17. В аварийных режимах преобразователя частоты происходит «опрокидывание» ведомого инвертора (из-за включения двух последовательных тиристоров в одной фазе, например, тиристоров 36, 37) .

Указанная аварийная ситуация не может быть устранена снятием управляющих импульсов с тиристоров ведомого инвертора, и поэтому требуется дополнительное устройство для их принудительного отключения. В качестве такого защитного устройства предлагается использовать фильтрующий конденсатор 59 источника подзаряда, который в аварийном режиме через дополнительно введенные коммутирующие тиристоры 66, 67 подключаются к выводам постоянного тока ведомого инвертора (36—

41) .

При таком подключении конденсатора 59 к тиристорам ведомого инвертора прикладывается обратное напряжение, и они отключаются (пр i;ело пи сн-.- .ra управ-яющих импульсов) . Время, предоставленное тиристорам 36 — 41 для восстановления их запорных свойств, определяется длительностью разряда конденсатора 59 до нуля по контуру: 59 — 67 — 33 — 32 — 66. После разряда конденсатора 59 происходит его заряд до противоположной полярности, показанной в скобках, по тому же контуру. Перезаряд конденсатора 59 в исходную полярность напряжения, показанную на чертеже без скобок, осуществляют после отключения тиристоров 66, 67 от выпрямителя на диодах 51 — 56 через резисторы 57,.58. Защита тиристоров 1 — 6 в основном управляемом выпрямителе надежно осуществляется снятием с них управляющих импульсов.

Устойчивость тиристоров 16 — 21 основного инверторного моста к ударным токам короткого замыкания при его «опрокидывании» и разряде на указанные тиристоры конденсатора 13 осуществляется включением в цепь постоянного тока автономного этого моста дросселя 12. Таким образом, при использовании предложенного устроиства решается вопрос быстродействующей защиты преобразователя частоты в целом, 752598

Формула изобретения

Составитель Г. Мыцык

Редактор В. Левятов Техред А. Камышникова Корректор О. Иоанесян

Заказ 1460/8 Изд, Ма 404 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 мощностью до 100 кВА для крановых электроприводов с частотно-управляемыми асинхронными двигателями.

Преобразователь частоты со звеном постоянного тока, содержащий основной выпрямитель, выводы переменного тока которого образуют силовые входные выводы преобразователя частоты, а выводы постоянного тока через сглаживающий фильтр подключены к шинам питания основного инверторного моста, мост диодов обратного тока, к выводам постоянного тока которого через 1 С-фильтр шинами питания подключен ведомый инвертор, выходными выводами связанный с силовыми входными выводами преобразователя частоты, коммутирующий конденсатор, основные коммутирующие тиристоры, а также источник подзаряда коммутирующего конденсатора, включающий в себя вспомогательный выпрямитель, с резисторами и с фильтрующим конденсатором на выходе, а выводами переменного тока подключенный к силовым входным выводам преобразователя частоты, причем обкладки фильтрующего кон10 денсатора связаны с одной из обкладок коммутирующего конденсатора и с шинамп питания основного инверторного моста через вспомогательные тиристоры, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения

15 функциональной надежности обкладки фпльтрующего конденсатора через дополнительно введенные коммутирующие тиристоры подключены к шинам питания ведомого инвертора.