Непосредственный преобразователь частоты Советский патент 1979 года по МПК H02M5/275 

1

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к непосредственным тиристорным преобразователям частоты.

Известны непосредственные преобразователи частоты с токоограничивающими дросселями

на входе или на выходе преобразователя 1,2,

Недостатком известных преобразователей является то обстоятельство, что для ограничения пусковых и аварийньЕХ токов при работе преобразователя на двигатель индуктивность входных дросселей должна быть рассчитана из условнй допустимой скорости нарастания аварийных нли пусковых токов нагрузки. С другой стороны величина индуктивности во входных цепях преобразователя не может быть выбрана достаточно большой,-так как она ограничена допустимым углом перекрытия вентилей преобразователя и коммутационными потерями в них. Кроме того, при больших мощностях преобразователя существенную роль начинают играть потери входного напряжения, а при работе преобразователя с принудительной коммутацией и явление так называемой накачки

напряжергия на коммутирующих конденсаторах устройств принудительной коммутации.

Позтому при включении достаточно большой индуктивности во входные цепи преобразователя всегда стремятся исключить побочные вредные эффекты. Так, например, в схеме трехфазного инвертора, приведенной в 2, входные дроссели включаются последовательно с каждым нз шести тиристоров, причем дроссели, включенные во взаямообратные вентили, делаются магнитосвязаннымн. При зтом часть магнитной энергии,накопленной в одном из дросселей до коммутации, поступает в другой дроссель в момент коммутации и посте нее.

Такая схема включения входных дросселей позволяет несколько увеличить индуктивность входных дросселей. Одаако наиболее целесообразно было бы использовать на входе преобразователя такие дроссели, величина индуктивности которых в аварийных и пусковых режимах работы могла бы резко возрастать nci сравнению с индуктивностью в нормальном режиме работы. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является преобразователь, который состоит из подключенных к входным выводам через магнитосвязанные между собой основные обмотки трехфазного токоограничивающего дросселя вентильных мостов, своими входами образующие выходные выводы преобразователя 3. Однако известный преобразователь имеет те же вышеперечисленные недостатки, Целью изобретения является улучшение технико-знергетических показателей преобразователя. Для этого токоограничиваюший дроссель сна жен дополнительной обмоткой, которая подключена к дополнительному введенному источнику постоянного тока и ее намагничивающая сила направлена встречно намагничивающей силе основных обмоток дросселя, На фиг, 1 - представлен предлагаемый пр&образователь; на фиг, 2 - кривая намапйчи вшшя ферромагнитного сердечника дросселя, Преобразователь состоит из тиристорного коммутатора 1 в виде трех вентильных мосто состоящих из тиристоров 2-7 одного моста, и токоограничивающего дросселя 8, Дроссель 8 состоит из основных обмоток 9-11 и дополнительной размагничивающей обмотки 12, размещенных на одном ферромагнитном сердечнике, обмотки 9, 10 и 11 соединяются с соответствующими анодными и катодными группами вентилей, мостов, а выводы от их средних точек связаны со входными выводами преобразователя. Размагничивающая обмотка 12 соединяется с источником 13 постояъпю го тока, Приндип действия устройства состоит в том что при протекании постоянного тока через ра магничивающую обмотку 12 в ферромагнитном сердечнике создается размагничивающая сила (Нразм) направленная навстречу намагничивающей силе тока нагрузки (Ннагр) и пр вышающая ее на величину намадничивающей силы насьпцения (Ннас)- При этом сердещшк дросселя будет насыщен в противоположном направлении во всем диапазоне изменения ток нагрузки преобразователя. Однако, как только ток нагрузки (Ннагр) превысит некоторую м симальную величину и результирующая намагничивающая сила (Нрез) окажется меньше намагничивающёй силы насыщения () сердечник окажется рассыщенным. При этом динамическая магнитная пронидаемость увеличится в десятки раз (рабочая точка переместится на прямолинейный участок кривой намагничивания), что резко снизит скорость нарастания тока в обмотках 9-11, Так, например, для электротехнической стали Э-330 при изменение от Н 5000 а/м до Н 1000 а/м динамическая магнитная проницаемость возрастает в 85 раз и соответственно возрастает индуктивность дросселя. Таким образом, из приведенного выше видно, что токоограничивающий дроссель, имеюищй размагничивающую обмотку и работающий в режиме насыщения, т.е., имея относительно небольшую величину индуктивности в рабочем режиме, позволяет существенно ограничивать скорость нараста1шя тока в аварийных и пусковых режимах работы преобразователя при ограниченной величине коммутащюнных потерь энергии и допустимой велич1П1е гидения напряжения на обмотках, что прилзодит к улучшению энергетических показатели преобразователей. Формула изобретения Непосредственный преобразователь частоты, состояш {й из подключенных ко входным выводам через магнитосвязанные между собой основные обмотки трехфазного токоограничиваюшего дросселя вентильных мостов, образующих своими входами выходные выводы преобразователя, отличающийся тем, что, с делью улучшения технико-энергетических показателей, токоограничивающий дроссель снабжен дополнительной обмоткой, которая подключена к дополнительно введенному источнику постоянного-тока,причем намагнич1та1ощая сила этой обмотки направлена встречно намагничивающей силе основных обмоток дросселя, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе h Труды совещания по автоматизированному электроприводу переменного тока (25-28 мая 1955), М,, Изд-во АН СССР, 1958, с, 135-136. 2,Заявка Франщш № 2239800, Н 02 М 7/04, 01,08.73, 3,Авторское свидетельство СССР № 450293, кл, Н 02 М 5/27, 01Л 1.72.

н

разм

L нога J

Н

f1 нос

(Риг.2