Преобразователь переменного напряжения в переменное

Преобразователь переменного напряжения в переменное

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистичесимк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К, АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

««752675 (6 2 ) Дон ол н и тел ьное к а вт. с вид- ву (22) Заявлено 11.07.78 (22) 2645305/24-07 с присоединением заявки М(23) Приоритет

Опубликовано 30.07.80. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 31.07.80 (51)M. Кл

Н 02 М 5/27

Гесудерстеенный комитет до делам изобретений н открытий (53) УДК621.314. . 27 (088.8) (72) Авторы изобретения

E. Г. Подобедов и О. В. Кугушев (72) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПЕРЕМЕННОЕ

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике, а именно к тиристорным преобразователям с промежуточным звеном повышенной частоты и непосредственным преобразователем частоты.

Наиболее аффективно применение таких

5 преобразователей для питания частотно управляемых электродвигателей переменного тока.

Известен преобразователь регулируемой выходной частоты, содержащий последовательно включенные трехфазный параллельный; инвертор тока повышенной частоты и непосредственный преобразователь частоты.

Выходное напряжение параллельного ливер т> тора стабилизируется тиристорнс дроссель-, ным регулятором реактивной мощности, который может быть выполнен в виде двух тиристорных мостов с включенными в цейях переменного тока дроссепями со средними точками обмоток. В качестве непосредственного преобразователя может быть использованаизвестная его схема со входными дросселями, обмотки которых также выполнены со средними точками 21), 221,и f3).

Преобразователь, выполненный на базе ,таких невзаимосвязаных между собой, устройств характеризуется увеличенным

:числом дросселей, что усложняет его и ухудшает массо-габаритные показатели.

Бель изобретения — упрощение и улучшение массо-габаритных показателей.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе,содержащем последовательно соединенные выпрямитель, параллельный инвертор тока и непосредственный преобразователь частоты, причем л входные силовые выводы последнего образованы средними точками обмоток его входных силовых дросселей, разноименные концы каждой из этих обмоток связаны с каждым иэ выходных выводов преобразователя через тиристоры соответственно в проводящем и в непроводящем направпейии, а к выходным выводам параллельного инвертора тока подключен тиристорно-Ароссельный регулятор реактивной мощности, вы5 4 ничения скорости нарастания тока dl /á Е при коммутации тиристоров (б /orat может превышать допустимые значения из-за низкого выходного сопротивления параллел ного инвертооа, вследствие подключения коммутирующих конденсаторов параллельно нагрузке).

В предлагаемом преобразователе функции регулирующих и ограничительных дросселей совмещены в одном дросселе, обмотки 510 которого выполнены на общем магнитонроводе 11, что позволяет существенно уменьшить установленную мощность дроссельного оборудования и, соответственнс1 массу и габариты преобразователя в це-лом. Основное функциональное назначение дросселя — обеспечение в составе регулятора реактивной мощности баланса реактивных мощностей в параллельном инверторе 2. Дополнительно дроссель выполняет функции ограничения тока между взаимнообратными выпрямительными группами в

НПЧ и ограничения d i /б t при коммутации тиристоров одной выпрямительной группы в НПЧ.

Дроссель содержит шесть обмоток с отпайками от средних точек, которые под-ключаются к выводам переменного тока инвертора 2. Через каждую обмотку дрооселя при таком включении протекают однонаправленные импульсы постоянного тока, величины которых (соответственно величина реактивной мощности) регулируется длител ностью открывания тиристоров. Реактивная мощность, потребляемая регулятором, с целью обеспечения стабильности выходного напряжения инвертора 2 автоматически . рсгулируется углами открывания тиристоров в мостовых схемах в функции нагрузки и величины входного напряжения. Три обмотки дросселя 11, подключенные началами ккатодам одной тиристорной схемы монтируются на одном стержне магнитопровода, а трй другие его обмотки монтируются на другом стержне магнитопровода.

При этом получается, что в состав каждого тиристорного моста регулятора реактивной мощности входят полуобмотки дросселя, .размсщаемые на двух стержнях магнитт провода, и поэтому, в пределах требуемой величины индуктивности одной обмотки, распределение индуктивностей йолуобмоток можно выбирать произвольно.

Например, можно рассчитывать индуктивность полуобмоток, подключаемых началами к анодам тиристорного моста, исходя из условий ограничения амплитуды аварийных токов (до срабатывания зашиты в преобразо3 75267 полненныйв виде двух встречно-параллельно включенных тиристорных мостов, входные силовые выходы которых образованы .средними точками обмоток дросселей, включенных между разноименно силовыми электродами пар тиристоров этих мостов, разноименные силовые электроды пар тиристоров одного из упомянутых мостов подключены к разноименным концам входных. дросселей непосредственного нреобразова- 10 теля частоты, а обмотки всех дросселей выполнены на общем иагнитопро,воде.

На чертеже представлена схема преобразователя переменного напряжения в пере- 15 менное, Преобразователь содержит управляемый выпрямитель 1, параллельный инвертор 2 тока, непосредственный преобразователь

3 и тиристорно-дроссельный регулятор 4 20 реактивной мощности с обмотками 5-10, выполненными на общем магнитопроводе 11.

Преобразователь работает следующим образом.

Работу схемы рассмотрим для случая 25 трехфазного выходного напряжения преобразователя и реализации регулятора реактивной мощности на основе двух выпрямительных схем. На выходе параллельного инвертора 2 образуется трехфазная система 30 синусоидальных напряжений повышенной стабильной частоты, например 400 Гц.

Выходное напряжение инвертора-2 стабилизируется тиристорно- дроссельным регулятором реактивной мощности. Стабилизирован- 55 ное напряжение инвертора 2 преобразуется в регулируемое по величинеи частоте напряжение посредством непосредственного преобразователя частоты (НПЧ) 3. Трехфазное выходное напряжение образуется 40 циклическим переключением выпрямительных групп в каждой фазе НПЧ (на чертеже зафиксирован, интервал работы НПЧ, когда включаемые группы тиристоров зачернены) .

Для обеспечения надежного функционирования преобразователя на основе параллельного инвертора тока и НПЧ, в составе преобразователя, кроме тиристорного и конденсаторного оборудования, должен

50 быть значительный объем дроссельного оборудования, включающий сглаживающий дроссель на входе инвертора тока, дросели в регуляторе реактивной мощности, 55 дроссели между выпрямительными группами в каждой фазе НПЧ для ограничения величины тока при одновременном включении групп, дросселя на выходе НПЧ для огра752675 6 ти- массы и габаритов предлагаемого преобра зователя.

5 вателе) при одновременном включении ристоров выпрямительнЬх группах одной фазы НПЧ. Для обеспечения этого анодные и катодные группы тиристоров в НПЧ подключают к началам к концам трех обмоток дросселя 11, как показано на чертеже.

При одновременном включении тиристоров в разных выпрямительных группах одной фазы НПЧ магнитные потоки в двух полуобмотках дросселя 11 направлены согласно«0 и поэтому общее индуктивное сопротивление в контуре КЗ составляет

1 - Я; +1. ° 1 ikurh «/ рва л(1овмю AUT обм .где & ц- - частота инвертора 2, .15

В момент коммутации тиристоров в одной вынрямительной группе НПЧ магнитные потоки в полуобмотках, включенных в коммутируемые фазы, направлены встречно и скорость нарастания тока в тиристоре вступающем в работу, ограничивается только индуктивностью рассеяния дросселя 11.

Индуктивность рассеяния дросселя является величиной конечной и достаточной для ограничения Сб/U4 при включении тиристора.

Таким образом, использование дросселя в регуляторе реактивной мощности параллельного инвертора тока для одновременного обеспечения надежного функционирования и защиты НПЧ не увенчивает его 30 установленной мощности, Ф.

При увеличении индуктивности дросселей в цепи питания обеспечивается перевод НПЧ в режим источника тока, что может быть эффективным в ряде случаев применения предлагаемого преобразователя частоты (например, для питания синхронного двигателя), В этом режиме можно

: использовать в регуляторе реактивной мощ- 40 ности ннвертора 2 только один короткозамкнутый тиристорныймост с тремя дросселя- ми в цепи переменного тока, что позволяет обеспечить дальнейшее уменьшение

Формула изобретения

Преобразователь переменного напряжения в переменное, содержащий последовательно соединенные выпрямитель, параллельный т инвертор тока и непосредственный преобразователь частоты, причем входные силовые выводы последнего образованы средними точками обмоток его входных дросселей, разноименные концы каждой иэ этих обмоток связаны с каждым из выходных выводов преобразователя через: тиристоры соответственно в проводящем и в непроводящем направлении, а к выходным выводам параллельного инвертора тока подключен тириоторно-дроссельный регулятор реактивной мощности, выполненный в виде двух встречно-параллельно включенных тиристор ных мостов, входные силовые выводы которых образованы средними точками обмоток дросселей, включнных между разноименными силовыми электродами пар тиристоров этих мостов, отличающийся тем, что, с целью упрощения и улучшения массо-габаритных показателей, разноименные силовые электроды пар тиристоров одного из упомянутых мостов подключены к разноименным концам входных дросселей непосредственного преобразователя частоты, а обмотки всех дросселей выполнены на общем магнитоп поводе.

Источники инфор мацин принятые во внимание при экспертизе

1. "Устройства преобразовательной техники . Сборник, вып. 1, К., ИЭД

AH УССР, 1969, с. 78-85.

2. Авторское свидетельство СССР

1«442560, кп. Н02М 5/28, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Х 2145356/24-07, 1975.

752675

Составитель Г.Мьщык

Техред. Ж. Кастелевич

Корректор Ю. Макаренко

Р едактор Е.Дорошенко

Зака

Подписное

Филиал ППЛ «Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 4760/16 Тираж 783

БНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

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