Преобразователь частоты с непосредственной связью и искусственной коммутацией

 

ОnlfLCА ИЕ

И 3 О!В Ф.:т Е Н.И Я

К АВТОРСКОМУ СВЙДИТЫЬСТВУ

269287

Союз Советскин

Социалнстичесниа

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 21.1.1969 (№ 1300821/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 17.1Ч.1970. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 16.VII.1970

Кл. 21d, 14/01

МПК Н 02m 5/28

УДК 621.314.27(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

В. Г. Еременко

Московский ордена Ленина энергетический институт

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ

СВЯЗЬЮ И ИСКУССТВЕННОЙ КОММУТАЦИЕЙ

Известны преобразователи частоты с непосредственной связью и искусственной коммутацией, содержащие коммутирующие конденсаторы, расположенные между двумя согласно включенными управляемыми выпрямительными мостами, один из которых на стороне пепеменного тока соединен с входными, а другой — с выходными шинами преобразователя.

Недостатком такого преобразователя является сложность исполнения собственно устройства коммутации, а также ухудшение гармонического состава кривой выходного напряжения при глубоком регулировании напряжения.

Описываемый преобразователь отличается тем, что параллельно управляемому выпрямительному мосту, соединенному с входными шинами преобразователя, подключен тиристор, а параллельно второму выпрямительному мосту подключен дроссель.

Такое построение устройства коммутации позволяет упростить конфигурацию преобразователя частоты в целом, а также улучшить фопму кривой выходного напряжения.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема преобразователя при групповой коммутации силовых тиристоров; на фиг. 2 — принципиальная схема преобразователя при индивидуальной коммутации сиЛовых тиристоров, Особенность работы данного преобразователя заключается:в том, что при выключении силовых тиристоров нагрузка через дроссель, шунтирующий выход коммутирующего моста, 5 соединенного с выходными шинами преобразователя, закорачивается накоротко, т. е. напряжение на всех фазах нагрузки равно нулю.

Длительность этого времени зависит от сдвига между импульсами, поступающими на

10 силовые и коммутирующие тиристоры, в результате чего .выходное напряжение преобразователя состоит из чередующихся участков напряжения переменного тока питающих фаз и участков нулевого напряжения на нагрузке, что приводит к уменьшению .высших гармоник кривой выходного напряжения преобразователя при глубоком* регулировании напряжения.

Процесс, коммутации протекает следующим

2р образом.

Перед моментом выключения силовых тиристоров конденсаторы 1 и 2 заряжены полярностью, указанной без скобок на фиг. 1. Импульс на выключение поступает на коммути25 рующие тиристоры 3 — б. Силовые тиристоры оказываются под обратным напряжением,конденсаторов и те три из силовых тиристоров, которые к этому моменту проводили ток, выключаются. Дроссели 7 — 12 ограничивают

30 разрядный ток конденсаторов, что позволяет

269287 уменьшить емкость конденсаторов. Конденсаторы 1 и 2перезаряжаются под действием напряжения коммутирующего моста, соединенного со входом преобразователя до напряжения обратной полярности (указано в скобках на фиг. 1) ..После этого тиристоры 8 — б автоматически выключаются. Тиристор 5 может оставаться после окончания перезаряда конденсаторов 1 и 2 включенным за счет индуктивного тока нагрузки, замыкающегося через дроссель 18. Нагрузка может быть такова, что до следующего момента включения силовых тиристоров ток в дросселе 18 не спадет до нуля. Поэтому необходимо принудительно выключить тиристор 5. Это осуществляется подачей открывающего импульса на шунтирующий тиристор 14 и добавочный коммутирующий тиристор 15. Одновременно с этим поступает очередной открывающий импульс на силовые тиристоры. Тиристор 5 оказывается под обратным напряжением коммутирующих конденсаторов 1 и 2 и выключается.

Поскольку коммутирующий мост, соединенный со входом преобразователя, в это время закрыт, тиристоры 8 и 4 выключены, то включение шунтирующего тиристора не опасно.

Конденсаторы перезаряжаются до напряжения с полярностью, указанной на фиг, 2 (без скобок), и подготавливаются, таким образом, х следующему выключению силовых тиристоров. Перезаряд конденсаторов идет через дроссель 18, диоды выходного выпрямительного моста, дроссели 7 — 12 и тиристоры 14 и

15. Заряд и перезаряд конденсаторов 1 и 2 проходит по контурам, минующим нагрузку, поэтому коммутационные процессы не зависят от величины и характера нагрузки преобразователя частоты.

Узел коммутации может быть выполнен на одних тиристорах 1б — 28 (фиг. 2). Коммутационные процессы в схеме фиг. 2 протекают аналогично схеме фиг. 1. Наличие во всех

5 плечах коммутирующих тиристоров позволяет применить как групповую, так и индивидуальную коммутацию силовых тиристоров.

При групповой .коммутации импульс поступает на все коммутирующие тиристоры 1б—

10 27 (фиг. 2). После окончания коммутации тиристоры 22 — 27 выключаются, а тиристоры

15 — 21 остаются включенными за счет индуктивного тока нагрузки, замыкающегося через дроссель 18. Выключение тиристоров 1б — 21

15 и перезаряд конденсаторов 1 и 2 происходит после подачи открывающего импульса на шунтирующий тиристор 28.

В схеме (фиг. 2) заряд и перезаряд конденсаторов также проходит по контурам, миную20 щим нагрузку, поэтому условия коммутации не зависят от режима нагрузки.

Предмет изобретения

Преобразователь частоты с непосредствен25 ной связью и искусственной коммутацией, содержащий коммутирующие конденсаторы, расположенные между двумя согласно включенными управляемыми выпрямительными мостами, один из которых на стороне перемен30 ного тока соединен с входными, а другой — с выходными шинами преобразователя, отличаюи ийся тем, что, с целью упрощения устройства и улучшения формы кривой выходного напряжения преобразователя, параллельно

35 управляемому выпрямительному мосту, соеди ненному с входными шинами преобразователя, подключен тиристор, а параллельно второму выпрямительному мосту подключен дроссель, 269287 (@ î

Составитель М. Юхнин

Техред А. А. Камышникова Корректор О. Б. Тюрина

Редактор С. Лазарева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1916/7 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5