ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ И ИСКУССТВЕННОЙ КОММУТАЦИЕЙ Советский патент 1970 года по МПК H02M5/27 

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 переменного тока соединен с входными, а другой - с выходными шинами преобразователя.

Недостатком такого преобразователя является СЛОЖНОСТЬ исполнения собственно устройства коммутации, а ухудшение гармонического состава кривой выходного напряжения при глубоком регзлировании напрял ения.

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

Такое построение устройства коммутации позволяет упростить конфигурацию преобразователя частоты в целом, а также улучшить форму 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 дан-ного преобразователя заключается в том, что при выключении силовых тиристоров нагрузка через дроссель, шунтирующий выход комл утирующего моста, соединенного с выходными шинами .преобразователя, закорачивается накоротко, т. е. напряжение на всех фазах нагруз ки равно нулю. Длительность этого времени зависит от сдвига между импульсами, поступающими на

силовые и коммутирующие тиристоры, в результате чего выходное напрянсение преобразователя состоит из чередующихся участков напряжения переменного тока питающих фаз и участков нулевого напрял ения на нагрузке,

что приводит к уменьшению высших гармоник кривой выходного напряжения преобразователя при глубоком, регулировании напряжения.

Процесс -коммутации протекает следующил

образом.

Перед моментом выключения -силовых тиристоров конденсаторы / и 2 заряжены полярностью, указанной без скобок на фиг. 1. Импульс на выключение поступает на коммутирующие тиристоры 5-6. Силовые тиристоры оказываются под обратным напряжением .конденсаторов и те три из силовых тиристоров, которые к этому моменту проводили ток, выключаются. Дроссели 7-12 ограничивают

уменьшить емкость конденсаторов. Конденсаторы/и перезаряжаются под действием напряжения коммутирующего моста, соеднненного со входом преобразователя до напряже«ия обратной полярности (указано в скобках на фиг. 1). После этого тиристоры 3-6 автоматически выключаются. Тиристор 5 может оставаться после окончания перезаряда конденсаторов 1 и 2 включенным за счет индуктивного тока нагрузки, замыкающегося через дроссель 13. Нагрузка может быть такова, что до следующего момента включения силовых тиристоров ток в дросселе 13 не спадет до нуля. Поэтому необходимо принудительно выключить тиристор 5. Это осуществляется подачей открывающего импульса на щунтирующий 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 / и 2 и выключается.

Поскольку коммутирующий мост, соединенный со входом преобразователя, в это время закрыт, тиристоры в к 4 выключены, то включение щунтирующего тиристора «е опасно. Конденсаторы перезаряжаются до напряжения с полярностью, указанной на фиг. 2 (без окобок), и подготавливаются, таким образом, к следующему выключению силовых тиристоров. Перезаряд конденсаторов идет через дроссель 13, диоды .выходного выпрямительного моста, дроссели 7-12 и тиристоры 14 и /5. Заряд и перезаряд конденсаторов У и 2 проходит по контурам, минующим нагрузку, поэтому коммутационные процессы не зависят от величины и харагктера нагрузки преобразователя частоты.

Узел коммутации может быть выполнен на одних тиристорах 16-28 (фиг. 2). Коммутационные процессы в схеме фиг. 2 протекают аналогично схеме фиг. 1. Наличие во всех

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

При групповой коммутации импульс поступает на все коммутирующие тиристоры 16-

27 (фиг. 2). После окончания коммутации тиристоры 22-27 выключаются, а тиристоры 16-21 остаются включенными за счет индуктивного тока нагрузки, замыкающегося через дроссель 13. Выключение тиристоров 16-21

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

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

Предмет изобретения

Преобразователь частоты с непосредственной связью и искусственной коммутацией, содержащий коммутирующие конденсаторы, расположенные между двумя согласно включенными управляемыми выпрямительными мостами, один из которых на стороне переменного тока Соединен с входными, а другой - с выходными щинами преобразователя, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства и улучшения формы кривой выходного напряжения преобразователя, параллельно управляемому выпрямительному мосту, соеди«енному с входными щинами преобразователя, подключен тиристор, а параллельно второму выпрямительному мосту подключен дроссель.