Устройство для управления вентилями нреобразователя частоты с неносредственнойсвязью

 

173303

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 22.VII.1963 (№ 848864/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.Ъ |1.1965. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 11.Х.1965

Кл. 21d2þ 129з

21d>, 140а

МПК Н 02m

Н 02m

УДК 621.314.27 (088.8) 1"осударственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

Авторы изобретения

А. А. Сакович, C. Б. Юдицкий, Ю. М. Иньков и М. И. Абрамович

Всесоюзный электротехнический институт имени В. И. Ленина

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЯМИ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ

СВЯЗЬЮ

Подписная группа № 98

Йзобретение относится к устройствам для управления вентилями преобразователя частоты с непосредственной связью, содержащим вентиль управления, на управляющий электрод которого подается сумма напряжений преобразуемой и преобразованной частот.

Отличие устройства заключается в том, что в нем применены контуры по числу управляемых вентилей преобразователя частоты, состоящие каждый из последовательно соединенных обмотки импульсного трансформатора управления, конденсатора, подключенного через диод к зарядной обмотке входного трансформатора преобразуемой частоты, и управляемого кремниевого вентиля, в цепь управляющего электрода которого включены соединенные последовательно обмотки входного и выходного трансформаторов, причем обмотка входного трансформатора, включена всгречно по отношению к его зарядной обмотке.

Такое выполнение устройства для управления вентилями преобразователя частоты позволяет повысить четкость управления вентилями и надежность работы преобразователя.

На фиг. 1 изображена схема преобразователя частоты; на фиг. 2 и 3 — принципиальные схемы контуров, генерирующих импульсы для управления силовыми вентилями преобразователя.

Преобразователь частоты (см. фиг. 1) состоит из управляемых кремниевых вентилей

 — B» и двух трехобмоточных ограничивающих .реакторов Р1 и Р2. Питание схемы осу5 ществляется от трехфазной сети переменного тока через средние точки реактора Р1. Трехфазное выходное напряжение рабочей частоты получается от средних точек обмоток реактора Р2.

10 Реакторы включены симметрично. Для пропускания реактивного тока двигателя и компенсации реактивной мощности на шинах преобразователя осуществляется одновременная подача на вентили управляющих .импульсов

15 выпрямителыного и инверторного режимов.

Схема работает по принципу получения кривой выходного напряжения как огибающей ряда выпрямленных полуволн питающего на20 пряжения.

Полуволны переменного напряжения рабочей частоты формируются из отдельных полуволн напряжения питающей частоты. Например, для первой фазы при работе в выпрями25 тельном или инверторном режимах (в зависимости от направления токов через вентили) вентилей В,— В, формируется положительная полуволна напряжения рабочей частоты. Теми же,вентилями формируется и отрицатель30 ная полуволна напряжения первой фазы.

173303

Поскольку нагрузка преобразователя имеет индуктивный характер, ток в фазах отстает от напряжейия. Поэтому для обеспечения возврата реактивной мощности на шины питания необходимо подавать на часть групп вентилей, не работающих в данный момент в выпрямительном режиме, .импульсы инверторного режима.

Вследствие передачи реактивной мощности двигателя в систему питающих напряжений происходит компенсация реактивной мощности на шинах питания преобразователя.

Поэтому коэффициент мощности определяется только углом регулирования выпрямительного режима и углом коммутации, связанным с реактивностью сети и индуктивностью рассеяния реакторов.

Предлагаемые контуры, генерирующие импульсы для управления силовыми вентилями преобразователя (см. фиг. 2), содержат трансформатор ТИ, вентиль B„KoH eH T0 С> и

С2, управляемый кремниевый вентиль ВКУ с цепью управления, состоящей из вентиля В2 и сопротивлений Ri и 14.

Трансформаторы управления ТУ предназначены для подачи управляющих импульсов на .силовые управляемые вентили преобразователя и представляют собой тороидальные трансформаторы с,выходными цепями, состоящими нз вентилей Вз и В4 и сопротивления R>.

Назначением контуров является выработка управляющих импульсов, причем сдвиг этих импульсов от начального состояния должен определяться мгновенным значением задающего напряжения. Начальным состоянием является сдвиг фаз управляющих импульсов на

90 эл. град. по отношению к моменту естественного отпирания данного вентиля в системе трехфазного питающего напряжения (120 эл. град. от начала положительной полуволны).

При положительной полуволне питающего напряжения от обмотки трансформатора ТИ через .вентиль В1 заряжается конденсатор С1.

ВКУ в этот момент закрыт, так как вторая обмотка ТИ создает отрицательное смещение на цепи управления. В следующий полупериод напряжение второй обмотки заряжает конденсатор С2, причем ее мгновенное напряжение суммируется с мгновенным значением задающего напряжения соответствующей фазы. Когда суммарное значение напряжений достигает порогового значения цепи управления, отпирается ВКУ и разрядный ток конденсатора создает импульс в цепи управления главных вентилей. Система, как указано выше, настроена так, что нулевому значению задающего напряжения отвечает сдвиг фаз 90 эл. град. при положительной полуволне происходит сдвиг в сторону опережения (выпрямительный ,режим), при отрицательной — в,сторону от5 ставания (инверторный режим).

Величина диапазона изменения угла сдвига определяется соотношением между напряжением отпирания ВКУ и амплитудой,напряжения входного сигнала. Условием отпирания

10 является следующее неравенство: где U,„„— мгновенное значение напряжения входного сигнала;

15 U, „— напряжение отпирания ВКУ;

U,„„„— эффективное значение переменного напряжения смещения.

Диапазон изменения угла определяется соотношением:

1 2 смещ +omn

Л (7с — 2 arcos

\l 2 смещ

Отбирая ВКУ с достаточно малыми значе25 ниями U,„, можно получить изменение угла а в пределах до 150 эл. град.

Дальнейшим развитием предложенной схемы (см. фиг. 3) является включение усилительного полупроводникового триода Т, что

30 дает возможность использовать ВКУ с любыми допустимыми значениями токов и напряжений управления и повысить чувствительность на стороне входного сигнала.

35 Предмет изобретения

Устройство для управления вентилями преобразователя частоты с непосредственной связью, содержащее вентиль управления, на

40 управляющий электрод которого подается сумма напряжений преобразуемой и преобразованной частот, отличающееся тем, что, с целью повышения четкости управления и надежности работы преобразователя, в нем при45 менены контуры по числу управляемых вентилей преобразователя, состоящие каждый из последовательно соединенных обмоток импульсного трансформатора управления, конденсатора, подключенного через диод к зарядной обмотке входного трансформатора и управляемого кремниевого вентиля, в цепь управляющего электрода которого включены соединенные последовательно обмотки входного и выходного трансформаторов, причем обмот55 ка входного трансформатора .включена .встречно по отношению к его зарядной обмотке.!

73303

Ф /2 3 каз 2382 12 Тираж 1925 Ж>рмат бум 60X90 з Обьем 041 изд л IL

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Л. И. Булатова

Редактор Н. А. Джарагетти Техред Л. К. Ткаченко

Корректор Л. В. Тюняеви ена 5 коп.