Патент ссср 154927

 

OHNCA.Н

ИЗОБРРХЕ

go 154927

СОЮЗ COBETCKNX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК сс в 12оз

Ог>г

Заявлено 08Х1!1.1962 (¹ 790

1ОСУДАРСТ ВЕН ИЫИ

КОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ

ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТИЙ

СССР

Опубликовано 20Х11 1963. Бюлл

Подписная группа № 77

А. A Сакович, С. Б. Юдицкий и М. И. Абрамович

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ОДНОФАЗНОГО ТОКА В ТРЕХФАЗНЫЙ

ТОК ПОНИЖЕННОЙ РЕГУЛИРУЕМОЙ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к устройствам для управления вентильным преобразователем однофазного тока в трехфазный ток пониженной частоты.

Для обеспечения устойчивой работы таких устройств при активно-индуктивной нагрузке на выходе (например, асинхронный двигатель) необходимо осуществить циклический перевод вентилей с выпрямительного в инверторный режим, В предлагаемом устройстве с этой целью цепи управления вентилей подключены к рабочим обмоткам трансформаторов с насыщающимися сердечниками, через которые происходит одновременная подача импульсоз управления для выпрямительного и ипверторного режимов, а обмотки управления этих трансформаторов подключены к шестиканальному пересчетному устройству, с помощью которого поочередно исключаются импульсы путем соответствующего подмагничивания сердечников указанных трансформаторов.

На чертеже изображена электрическая схема описываемого устройства.

Устройство управления питается от однофазного трехобмоточного трансформатора ТП, первичная обмотка а которого подключена к однофазной питающей сети; вторичная обмотка б питает через диоды Д-1 — Д-4 схему усиления генератора импульсов; вторичная обмотка в через диоды Д5 — Дб и фильтр, состоящий из реактора РФ и конденсатора К-1, питает делительное устройство и шестикапальное переключающее устройство.

Питание импульсных трансформаторов

ТИ-1 и ТИ-2 осуществляется непосредственно от питающей сети переменного тока.

Генератор импульсов состоит из импульсных трансформаторов ТИ-1 и ТИ-2 и схемы усиления. Первичная обмотка а каждого импульсного трансформатора обтекается током цепи с активным сопротивлением СР-1, С-1; первнч. ная обмотка б — током цепи с емкостью К-2, К-8, чем обеспечивается необходимое отставание импульса выпрямительного режима и опережение импульса инверторного режима по отношению к моменту перехода питающего напряжения через нуль.

Изменяя величину сопротивления CP-1 можно регулировать сдвиг фазы управляющих импульсов выпрямительного режима для получения необходимого значения напряжения на выходе преобразователя.

Благодаря применению насыщающихся сердечников в трансформаторах ТИ-1 и ТИ-2, на их вторичных обмотках в возникают импульсы напряжения примерно в момент перехода суммарного тока первичных обмоток через нуль. Импульсы управления через сопротивления С-2 — С-3 и диоды Д-7 — Д-10 подаются на электроды управления вентилей

В-1 — В-4 усилителя. № 154927

Усилитель работает следующим образом.

От в оричной обмотки б трансформатора ТП чсрсз,ио. ы Д-1 — Д-4 заряжаются конденсаторы К-4 К-7. Напряжение трансформатора

ТП находится в противофазе с импульсами, отпирающими В-I — В-4. При отпирании вентилей В-I — В-4 конденсаторы К-4- — К-7 разряж;ются через включенные встречно обмотки а или д трансформаторов управления ТИ-3—

ТИ-14 создавая отпирающие импульсы на их вторичных обмотках е.

Вентили В-5 — 16 отпираются импульсом любой полярности, потому что цепи управления вентилей В-15 — 16 имеют схему двухполупериодпого выпрямления с диодами Д-11—

Д-34.

Для ограничения тока в цепи управляющих электродов введены сопротивления С-4 — С-15.

В анной схеме импульсы инверторного рекима, создаваемые токами, протекающими по обмоткам д трансформаторов ТИ-3 — ТИ-14 подаются на вентили В-5 — В-16 постоянно, а импульсы выпрямительного режима, создаваемые токами, протекающими по обмоткам а, и."рио:.ически исключаются.

Для исключения импульсов выпрямительноо режима сердечники трансформаторов

ТИ-3 — ТИ-14 намагничиваются до состояния насыщенил, в направлении намагничивания, соз авасмого током обмотки а, путем пропуск ния блоков тока по обмоткам подмагпичива,:и:: о, в или г.

Пер .о .ическое пропускание блоков тока по, к::ззш|ь:,I обмоткам производится кольцевым п,рсключающим устройством с нужной частотой следования тактов.

При каждом такте должны подмагничиваться три пары трансформаторов управления вентилей работающих в инверторном режиме.

Ссрдечники остальных трех пар трансформаторов вентилей, работающих в выпрямительном режиме, не подмагничиваются. Для создания периодического подмагничивания трансформаторов их обмотки подмагничиваi ня сое инены в определенном порядке.

Делительное устройство обеспечивает возможность деления в целое число раз частоты входных импульсов и также обеспечивает формирозапие и усиление входного сигнала.

Питание делителя час:оты осуществляетсл вь:прямленным напряжением от трансформатора ТП, и делитель работает следующим образом.

Входные импульсы от трансформатора

ТИ-15 посту пают на вентиль В-17. Если от входного импульса открылся управляемый вентиль В-17, то при э.ом через сопротивления

С-16 и С-17, реактор РК-I, вентиль В-17 и конденсатор К-8 пройдет кратковременный импульс тока. Запирание вентиля В-17 обеспсчивается тем, что при разряде индуктивности реактора РК-1 на конденсатор К-8 на катоде вентиля В-17 создается более положительный потенциал, чем потенциал анода.

Форма и величина импульса, получаемого с сопротивления С-17, не зависит от формы и величины входного импульса, а определяются параметрами самого делителя частоты.

После запирания вентиля В-17 конденсатор

К-8 начинает разряжаться через регулируемое сопротивление CP-2. Когда напряжение на конденсатор К-8 станет меньше величины входного импульса, по отношению к которому опо направлено встречно, вновь откроется управляемый вентиль В-17 и процесс повторится.

Изменяя величину CP-2, можно изменить время разряда конденсатора К-8 и, тем самым, изменить частоту выходных импульсов, подаваемых на одновентильный переключатель.

При определенном минимальном значении сопротивления СР-2 частота выходных импульсов равна частоте входных импульсов.

Шестиканальное устройство состоит из управляемых кремниевых вентилей В-18—

В-28, катоды которых соединены с отрицательпым полюсом питающего напряжения, а аноды через обмотки подмагничивания б, в, г трансформаторов ТИ-3 — ТИ-14 и сопротивления

С-18 — С-23, диод Д-85 и реакторы РК-2 и

PO-4 — к положительному полюсу.

Ввиду индуктивного характера полезной нагрузки последние шунтируются разрядными контурами из диодов д-86 — Д-41, включенных встречно по отношению к падению напряжения на нагрузке, и активных сопротивлений С-24—

С-29.

Схема отпирания вентилей В-18 — В-28 обеспечивает поочередное отпирание их и состоит из конденсаторов К-9 — 14, каждый из которых одной обкладкой подключен к аноду очередного управляемого вентиля, а другой, через отпирающие диоды Д-42 — Д-47 — к электроду управления следующего вентиля и через разрядные диоды Д48 — Д-58 к общему разрядному сопротивлению С-80, замкнутому на катодную цепь.

В момент подключения схемы устройства к источнику питания, когда все конденсаторы

К-9 — К-14 еще не заряжены, импульс тока пройдет по всем управляющим электродам вентилей В-18 — В-28, но вследствие отличил входных характеристик вентилей, а также включения соответствующих шунтирующих сопротивлений С-31 — С-86, открывается только олин из вентилей В-I8 — 28, а остальные заперты. Соответственно, один из конденсаторов

К-9 — 14 разряжен, а остальные заряжены до напряжения питающего источника..

¹ 15-:1927

Переключающее устройство вы11олнено в виде параллельно подключенного к шестиканальному кольцевому устройству переключающего конденсатора К-15, управляемого вентиля В-24 и реактора РК-2.

Импульсы отрицательной полярности для переключения шестифазного кольцевого устройства получаются за счет перезаряда конденсатора К-15 индуктивностью РК-2; при открывании вентиля В-24 они накладываются на питающее напряжение также периодически с частотой поступления импульсов с выхода делительного устройства — сопротивления

С-17.

При наложении импульса обратной полярности на питающее напряжение в шестифазном кольцевом устройстве запирается работающий вентиль и при восстановлении напряжения отпирается следующий вентиль за счет тока заряда незаряженного конденсатора, соединенного с анодом работавшего вентиля.

Для предотвращения шунтирования импульсов отрицательного напряжения, создаваемых переключающим устройством, при малом внутреннем сопротивлении источника питания, в цепь источника питания включен разделительный реактор PO-4. Устройство защиты обеспечивает снятие импульсов выпрямительного режима с управляемых вентилей В-5—

В-16 фазорасщепителя.

Устройство защиты состоит из сопротивлений С-87 — С-88, подключенных через диоды

Д-54 Д-55 и управляемый вентиль В-25 параллельно конденсаторам К-4 — К-5. При поступлении управляющего сигнала на электрод управления вентиля В-25 последний открывается. конденсаторы К-4 — К-5 разряжаются через сопротивления С-87 — С-38, прп этом импульсы выпрямительпого режима не будут поступать на В-5 — В-16 до тех пор, пока вентиль В-25 пе будет отключен вручную прибором Л, после чего устройство снова оудет нормально работать.

Сопротивления СР-1 и СР-2 могут быть сблокированы для получения одновременного регулирования частоты и напряжения.

Предмет изобретения

Устройство для управления вентильпым преобразователем однофазного тока в трехфазный ток пониженной регулируемой частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости работы при активноиндуктивной нагрузке и осуществления циклического перевода вентилей с выпрямительного в инверторный режим, цепи управления вентилей подключены к рабочим обмоткам трансформаторов с насыгцающимися сердечниками, через которые осуществляется одновременная подача импульсов управления для выпрямительного и ипверторного режимов, а обмотки управления этих трансформаторов подключены к шестиканальному пересчетному устройству, с помощью которого осуществляется поочередное исключение импульсоз для выпрямительного режима путем соответствующего подмагничивания сердечнииков указа нны трансформаторов.