Преобразователь частоты Советский патент 1992 года по МПК H02M5/45 

(Л

С

Использование в преобразовательной технике для управления электродвигателями переменного тока Сущность изобретения преобразователь содержит управляемый выпрямитель и инвертор на тиристорах

26

v| СП

VJ

О СЛ

сл

кэ

Изобретение относится к электротехнике, а именно преобразовательной технике, может быть использовано для частотного управления двигателем переменного тока и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1697226.

Известный преобразователь имеет недостаток, заключающийся в срывах коммутации тиристоров вспомогательного тиристорного моста при высоких зарядах конденсатора.

Целью изобретения является повышение функциональной устойчивости.

В преобразователь частоты введен тиристор, включенный последовательно в цепь выводов постоянного тока вспомогательного диодного моста и направленный согласно направлению диодов моста, управляющий вход которого через введенный элемент задержки импульса подключен к выходу введенного шестивходового элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами системы управления инвертор- ным мостом.

Устройство позволяет предотвратить срывы коммутации тиристоров вспомогательного тиристорного моста вследствие превышения напряжения на конденсаторе. поскольку заряд конденсатора происходит только реактивными токами нагрузки, недо- пускается дозаряд напряжением сети.

На фиг. 1 представлена схема преобразователя на фиг. 2 - форма выходного напряжения и формы токов элементов схемы.

Преобразователь частоты включает выпрямительный мост 1 -6, инверторный мост 7-12, подключенный к выходу выпрямительного моста, нагрузку 13, соединенную с вы- ходнъгми ,зажимами инверторного моста 7-12, вспомогательный диодный мост 14- 19, подключенный выводами переменного тока к нагрузке 13, вспомогательный тири- сторный мост 20-25, подключенный выводами переменного тока к нагрузке 13, выводами постоянного тока встречно-параллельно вспомогательному диодному мосту 14-19, конденсатор 26, соединяющий выводы постоянного тока вспомогательных мостов, тиристор 27, включенный последовательно по цепи постоянного тока с вспомогательным диодным мостом 14-19 и направленный согласно направлению диодов моста, систему 28 управления тиристорами преобразователя, шестивходовой элемент ИЛИ 29, подключенный входами к выходам системы управления, предназначенным для управления тиристорами инвер- торного моста 7 12, элемент 30 задержки импульса, подключенный входом к выходу

элемента ИЛИ 29, а выходом - к управляющему входу тиристора 27.

На фиг. 2 представлены временная диаграмма 7 управляющих импульсов тиристора 7, временная диаграмма 10 управляющих импульсов тиристора 10, временная диаграмма 27управляющих импульсов тиристора 27, а также UAB - форма линейного напряжения между фазами А и В

0 нагрузки, IAB - форма тока между фазами А и В нагрузки, I форма тока через тиристор 7, iso - форма тока через тиристор 20, ii4 - форма тока через диод 14, Ио - форма тока через тиристор 10, i23 форма тока через

5 тиристор 23, Ну - форма тока через диод 17. Выпрямительный и инверторный мосты 1-6, 7-12 предназначены для формирования напряжения на фазах нагрузки 13, вспомогательный диодный мост 14-19 служит

0 для заряда конденсатора 26, вспомогательный тиристорный мост 20 25 - для разряда конденсатора 26 через фазы нагрузки 13, тиристор 27 предназначен для заряда конденсатора 26 через вспомогательный диод5 ный мост 14-19 в определенное время, система 28 управления служит для управления тиристорами преобразователя, шестивходовой элемент ИЛИ 29 предназначен для получения импульсов, синхронных с им0 пульсами управления тиристорами инверторного моста, элемент 30 задержки импульса служит для получения импульсов, сдвинутых по времени относительно выходных импульсов элемента ИЛИ 29 для вклю5 чения в работу вспомогательного диодного моста 14-19 при снижении значения амплитуды сетевого напряжения.

Преобразователь работает следующим образом.

0 Предположим, что в начальный момент времени открываются тиристоры 1,7 8 и 2. гок протекает по цепи: тиристоры 1 и 7, фазы А и В нагрузки, тиристоры 8 и 2. При некотором снижении амплитуды сетевого

5 напряжения при подаче импульса управления на тиристор 27 вступает в работу вспомогательный диодный мост и конденсатор 26 через диоды 14, 15 заряжается до напряжения, равного напряжению между фазами

0 А и В нагрузки. При дальнейшем уменьшении напряжения между фазами сети ток через тиристоры 1, 7, 8 и 2 уменьшается, реактивный ток, поддерживаемый индуктивностью нагрузки 13, протекает через ди5 оды 18 и 17, конденсатор 26, дозаряжая последний.

Затем открываются тиристоры 20 и 2.1, происходит разряд конденсатора 26 через фазы А и В нагрузки, падением напряжения на тиристоре 20 запирается тиристор 27.

Через определенное время открываются тиристоры 3, 7, 8 и 2, ток протекает по цепи: тиристоры 3 и 7, фазы А и В нагрузки 13, тиристоры 8 и 2. При некотором снижении амплитуды сетевого напряжения при подаче импульса управления на тиристор 27 вступает в работу вспомогательный диодный мост и заряжает конденсатор 26. Падение напряжения на диодах 14 и 15 запирает тиристоры 20 и 21, Затем напряжение между фазами сети уменьшается по амплитуде, ток через тиристоры 3, 7, 8 и 2 уменьшается, реактивный ток, поддерживаемый индуктивностью нагрузки 13, протекает через диоды 18 и 17, конденсатор 26, дозаряжая последний, и т.д.

Временем включения тиристоров вспомогательного моста 20-25 возможно изменять длительность разряда конденсатора 26 и тем самым формировать ток нагрузки по синусоидальному закону В кбнце полупериода выходное напряжение, прикладываемое к фазам А и В нагрузки, снижается до нуля, запираются тиристоры 7 и 8, при открывании тиристоров 10 и 11 это напряжение меняет полярность. Реактивная энергия, накопленная в индуктивности на

грузки 13, через диоды 18 и 17 дозаряжает конденсатор 26, который разряжается через фазы нзгрузки 13. Аналогичные процессы происходят в других фазах нагрузки.

Использование изобретения позволяет использовать устройство в приводах, где возможны частые изменения скоростей вращения, длительных и тормозных режимов работы, что значительно расширяет область применения устройства.

Формула изобретения

Преобразователь частоты по авт. ев № 1697226, отличающийся тем, что, с целью повышения функциональной устойчивости, введен тиристор, включенный последовательно в цепь выводов постоянного тока вспомогательного диодного моста и направленный согласно направлению диодов упомянутого моста, управляющий вход которого через введенный элемент задержки импульса подключен к выходу введенного шестивходового элемен- та ИЛИ, входы которого соединены с выходами системы управления инверторным мостом.