УСТРОЙСТВО для УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЯМИ НРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ С НЕНОСРЕДСТВЕННОЙСВЯЗЬЮ Советский патент 1965 года по МПК H02M5/00 H02M1/04 

Изобретение 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 встречно по отнощению к его зарядной обмотке. Такое выполиение 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 BI-5i8 и двух трехобмоточных ограничиваю щих реакторов PI и Р2. Питание схемы осуществляется от трехфазной сети переменного тока через средние точки реактора PI. Трехфазное выходное напряжение рабочей частоты получается от средних точек обмоток реактора РаРеакторы включены симметрично. Для пропускания реактивного тока двигателя и компенсации реактивной мощности на щинах преобразователя осуществляется одновременная подача на вентили управляющих .импульсов выпрямителыного и инверторного режимов. Схема работает во принципу получения кривой выходного напряжения как огибающей ряда выпрямленных полуволн питающего напряжения. п Полуволны переменного напряжения рабочей частоты формируются из отдельных полуволн напряжения питающей частоты. Например, для первой фазы при работе в выпрямительном или инверторном режимах (в зависимости от направления токов через вентили) вентилей BI-BQ формируется положительная полуволна напряжения рабочей частоты. Теми же вентилями формируется н отрицательная полуволна напряжения первой фазы.

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

Вследствие передачи реактивной мощности двигателя (В систему питающих напряжений происходит компенсация .реактивной мощности на щинах питания преобразователя.

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

Предлагаемые контуры, генер.ирующие импульсы для управления силовыми вентилями преобразователя (см. фиг. 2), содерл{ат трансформатор ТИ, вентиль Bi, конденсаторы Ci и Сг, управляемый кремниевый вентиль ВКУ с цепью управления, состоящей из вентиля В и сопротивлений Ri и RZТрансформаторы управления ТУ предназначены для подачи управляющих импульсов на .силовые управляемые вентили преобразовате я и представляют собой тороидальные трансформаторы с -выходными цепями, состоящими из вентилей В и В и сопротивления зНазначением контуров является выработка управляющих импульсов, пр.ичем сдвиг этих имнульсов от начального состояния должен определяться мгновенным значением задающего напряжения. Начальным состоянием является сдвиг фаз управляющих импульсов на 90 ал. 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 В заряжается конденсатор Ci. ВК.У 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 ВК.У и разрядный ток конденсатора создает импульс в цепи управления главных вентилей. Система, как указано выще, настроена так, что нулевому значению задающего

напряжения отвечает сдвиг фаз 90 эл. град. при положительной нолуволне происходит сдвиг в сторону опережения (выпрямительный режим), при отрицательной - в сторону отставания (инверторный режим).

Величина диапазона изменения угла сдвига определяется соотношением между напряжением отпирания ВК.У и амплитудой напряжения входного сигнала. Условием отпирания является следующее -неравенство:

оигп omri - / 2 смещ COS Я,

где i cuiK-мгновенное значение напряжения входного сигнала; отп - напряжение отпирания ВКУ;

смец-эффективное значение .переменного напряжения смещения. Диапазон изменения угла определяется соотнощением:WY ии

V , -

- 2 arcos

V 2./,

смеш,

Отбирая 5/СУ с достаточно малыми значениями иотп можно получить .изменение угла а в пределах до 150 эл. град.

Дальнейщим разв.итием предложенной схемы (см. фиг. 3) является включение у1силительного полупроводникового триода Т, что дает возможность использовать ВКУ с любыми допустимыми значениями токов и напряжений управления и повысить чувствительность .на стороне входного сигнала.

Предмет изобретения

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

управляющий электрод которого подается сумма напряжений преобразуемой и преобразованной частот, отличающееся тем, что, с целью повышения четкости управления и надежности работы преобразователя, в нем при.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 по следовательно обмотки входного и выходного трансформаторов, причем о-бмотка входного трансформатора включена встречно по отношению к его зарядной обмотке.

Фи.

0Чг

pfфиг 3