Статический преобразователь частоты

Статический преобразователь частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

>886167

Союз Советских

Соцмапмстмческмх

Респубпмк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 24.03. 80 (2! ) 2898431/24-07 с присоеаинеиием заявки М (23) Приоритет (51)M. Кл.

Н 02 М 5/458//

Н 02 P 13/18

1Ьеударетенввй кеиктет

СССР ав лелем кзабретекик

N открытий

Опубликовано 30,11.81. Бюллетень М 44 (53) УДК621. 314.

572(088.8) Дата опубликования описания 30 .l 1. Sl

Е Ь (72) Авторы изобретения

А. К. Белкин, Ф. Ш Абсалямов, Л. И. Г и Е. Н. Клименков

i3 жоникрирдзе "

Уфимский авиационный институт им. Ор (71) Заявитель (54) СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти применение в технике индукционного нагрева и плавки металлов.

Известен статический преобразователь, содержащий источник питания. блок защиты и управления инвертором и автономный инвертор, состоящий из тиристорного моста с коммутирующим конденсатором в одной диагонали, другая диагональ которого образована последовательно соединенными первичной обмоткой коммутирующего трансформатора, магнитосвязанной со

15 вторичной разделительным конденсатором и нагрузкой. Источник питания подключен одним выводом через входной дроссель к разделительному конденсатору, а вторым выводом к нагрузке, вторичная обмотка коммутирующего трансформатора через отсекающий диод подключена параллельно последовательной цепочке, состоящей из разделительного конденсатора и нагрузки(11.

Известен также статический преобразователь, содержащий источник питания, блок защиты и управления инвертором и последовательный автономный инвертор,состоящий из подключенных к источнику питания через входные дроссели двух тиристорных мостов с коммутирующими конденсаторами в диагоналях переменного то ка, и подключенных параллельно мостам через выходные выводы двух цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных через вспомогательный диод фильтровых конденсаторов, причем один иэ магнитносвяэанных коммутирующих дрос" селей подключен параллельно одному из фильтровых конденсаторов и последовательно с ним соединенному вспомогательному диоду, а другой магнитносвяэанный с первым коммутирующий — J дроссель подключен параллельно дру886167 гому фильтровому конденсатору и последовательно с ним соединенному вспомогательному диоду той же це" почки(21.

Наиболее близким к предлагаемому является статический преобразователь частоты, содержащий блок питания

:постоянного тока, последовательный автономный инвертор, состоящий из двух мостовых ячеек с коммутирующими конденсаторами в диагоналях переменного. тока, а также блок управления и защиты инвертора13).

Однако в известном преобразователе при изменении параметров наггрузки напряжения на элементах схемы инвертора могут существенно повышаться, что приводит к срыву инвертирования и выходу из строя силовых элементов преобразователя. Это снижает надежность работы преобразователя.

Цель изобретения — повышение надежности за счет исключения срывов инвертирования при перегрузках.

Поставленная цель достигается тем, что в статическом преобразователе частоты, содержацем блок питания постоянного тока, последовательный автономный инвертор, состоящий из двух мостовых ячеек с коммутирующими кондесаторами s диагоналях переменного тока, а также блок управления и зациты инвертора, блок питания постоянного тока выполнен в виде управляемого выпрямителя с системой импульсно-фазового управления, а в преобразователь введены два датчика напряжения и пороговый .

1 элемент, причем входы датчиков напряжения подключены к соответствую. щим коммутирующим конденсаторам, выходы — ко входам порогового элемента, а .выход порогового элемента соединец со входом системы импульенофазового управления выпрямителя.

На чертеже изображен статический преобразователь, принципиальная схема. .Статический преобразователь частоты содержит блок 1 питания, блок

2 управления и защиты инвертора и последовательный автономный инвертор, состоящий из двух мостовых яче ек 3 и 4 (тиристоры 5-8 ячейки 3. и тиристоры 9-12 — ячейки 4) с коммутирующими конденсаторами 13 и 14 в диагоналях переменного тока, подклюф ченных к выводам источника 1 питаниЯ чеРез дРоссели 15-18 фильтра.

Конденсаторы 19 и 20 фильтра подключены через первичные обмотки 21 и

22 коммутирующих дросселей 23 и 24 параллельно ячейкам 3 и 4 и выходным выводом нагрузки 25, образованным катодными группами (тиристоры 7,8 и

ll„l2) этих ячеек. Каждая вторичная

iy обмотка 26 и 27 коммутирующего дросселя 23 и 24 через отсекающие диоды

28 и 29 подключена к обкладкам фильтрового конденсатора 20 и 19 чротивофазной ячейки 4 и 3. Блок I питания

15 выполнен на базе регулируемого выпрямителя 30 с системой 31 фазового управления. Датчики 32 и ЗЗ напряжения коммутирующих конденсаторов 13 и 14 подключены к пороговому элементу 34, 2ф соединенному с системой 31 фазового управления выпрямителя 30.

Преобразователь в квазиустановившемся режиме работает следующим образом, 55 Фильтровые конденсаторы 19 и 20 нормально заряжены до напряжения ис точника 1 питания через дроссели 15, !

7 и 16, 18 фильтра,и первичные обмотки 21 и 22 коммутирующих дросселей

5у 23 и 24, Пусть коммутирующие конденсаторы 13 и 14 имеют полярность напряжения, указанную на чертеже. При подаче импульсов управления блоком

2 защиты и управления инвертором на

THpHcTopbl 5 и 7, коммутирующий кон" денсатор 13 начинает колебательно пе". резаряжаться через тиристоры 5 и 7, нагрузку 25 и первичную обмотку 21 коммутирующего дросселя 23. Как толь ко ток тиристоров 5 и 7 перейдет через максимальное значение, полярность напряжения на обмотках 21 и 26 комму" тирующего дросселя 23 меняется на противоположную. При достижении напряжения на обмотке 26, равного напряжению фильтрового конденсатора 20, включается отсекающий диод 28, сбрасывая излишнюю: реактивную энергию коммутирующего дросселя 23 на фильтровый конденсатор 20. Ток тиристоров

5 и 7 при этом резко падает и они выключаются. Аналогично протекают процессы дапее при включении тирис торов 9,11; 6, 8 и 10 и 12.

55 При индукционном нагреве и плавке металлов параметры системы "индукторtt металл меняются в широком диапазоне. Поэтому в ходе технологических

886 !

5 процессов может иметь место режим, при котором напряжения на элементах схемы инвертора превысят номинальные.

В результате произойдет срыв инвертирования и выход из строя силовых элементов преобразователя.

Для предотвращения срывов инвертирования контролируют напряжение на коммутирующих конденсаторах 13 и. 14 с помощью датчиков 32 и 33 напряжения.

Как только оно превысит допустимое, выше которого происходит срыв инвертирования, срабатывает. пороговый элемент 34. Сигнал с датчиков 32 и 33 напряжения проходит через пороговый элемент, воздействуя на систему 31 фазового управления выпрямителя 30, снижая выпрямленное напряжение, т.е. снижая напряжение на входе инвертора, а значит и на всех его элементах, до номинального. Тем самым исключается срыв инвертирования и повышается надежность работы преобразователя.

Формула изобретения

Статический преобразователь .частоты, содержащий блок питания постоянного тока, последовательный автономный инвертор, состоящий а из двух мостовых ячеек с коммутирующими конденсаторами в диагоналях переменного тока, а также блок управления и защиты инвертора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности за счет исключения срывов инвертирования при перегрузках, блок питания постоянного тока выполнен в виде управр ляемого выпрямителя с системой импульсно-фазового управления, а в. преобразователь введены два датчика напряжения и пороговый элемент, причем входы датчиков напряжения подключены к соответствующим ком. мутирующим конденсаторам, выходы — . ко входам порогового элемента, а выход порогового элемента соединен со входом системы импульсно-фазового

2р управления выпрямителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 587578, кл. Н 02 М 7/515, 1,977.

2. Тиристорные преобразователи частоты для индукционного нагрева .металлов. Межзвуковский научный сборник трудов. Уфа, 1976, Ф 6, с. 14, рис. l.

3. Авторское свидетельство СССР

9 599324, кл. Н 02 М 7/5!5, !977 °

886167

Составитель А. Сытин

Редактор Е. Дичинская Техред И.Астанощ: Корректор М. Демчик

Заказ 10555/74 Тираж 733 Подписное

BHHNIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4