Преобразователь частоты Советский патент 1980 года по МПК H02M7/515 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе переменного тока.

Известны преобразователи частоты, содержаише тиристорный мост с конденсатором в диагонали переменного тока, реверсор тока нагрузки в виде тиристорного моста и обратный вентиль. Принцип действия таких преобразователей основан на формировании кривой тока нагрузки путем однопозиционного слежения за задающим сигналом 1.

Недостатком данных устройств является невозможность двухстороннего обмена энергией между источником питаниям нагрузкой, что ухудшает форму и частоту выходного сигнала преобразователя.

Наиболее близкий предлагаемому преобразователь частоты содержит тиристорный мост с конденсатором в диагонали, реверсор тока нагрузки (также в виде тиристорного моста) и обратные тиристоры. Обеспечение двухстороннего обмена энергией в таком преобразователе достигается благодаря включению на его входе управляемого тиристорного моста, к диагонали которого подключен источник питания(1-.

Недостатком данного преобразователя является наличие значительного количества полупроводниковых вентилей, последовательно соединенных по цепи тока нагрузки, что приводит к ухудшению КПД устройства, а 5 также ограниченные функциональные возможности, а именно невозможность бестрансформаторного подключения нагрузки в случае образования многофазной системы.

Цель изобретения - улучшение КПД и расширение функциональных возможностей 10 устройства.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователе, содержащем тиристорный мост, анодная группа которого соединена с положительным входным выводом, а в диагональ переменного тока включен коммутирующий конденсатор, соединенный своими обкладками с катодами соответствующих дополнительных тиристоров, последовательную цепочку из двух тиристоров, общая точка которых соединена с первым выходным выводом, а также два вспомогательных тиристора, при использовании источника питания со средним выводом последний соединен со вторым выходным выводом, а указанная последовательная цепочка подключена

встречно-параллельно тиристорному мосту, катодная группа которого соединена с отрицательным входным выводом,причем каждый дополнительный тиристор зашунтирован встречно включенным вспомогательным тиристором и анодом подключен к первому выходному выводу.

На фиг. 1 показаны принципиальная схе.ма преобразователя и функциональная схема системы управления; на фиг. 2 - принципиальная схема трехфазного преобразователя; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя.

На входе преобразователя включен источник питания, к выводам которого подсоединен мост на тиристорах 1-4 с конденсатором 5 в диагонали. Обкладки конденсатора 5 через дополнительные тиристоры 6, 7 и вспомогательные тиристоры 8, 9 подключены к выходному выводу, который через тиристор 10 последовательной цепочки соединен с отрицательным входным выводом, а через тиристор 11 - с положительным входным выводом. Нагрузка 12 подключена между указанным выходным выводом и средней точкой источника питания. Сигналы с датчика 13 тока нагрузки и генератора 14 синусоидального напряжения поступают на вход схемы 15 сравнения, подключенной к логическому устройству 16,.которое в зависимости от режима работы при помощи выходного устройства 17 включает силовые тиристоры.

Устройство работает следующим образом.

Принцип действия преобразователя (фиг. 1) основан на слежении за задающим сигналом, формируемым генератором 14. Допустим, в момент ti включаются тиристоры 1 и 9. Конденсатор 5, заряженный до напряжения источника питания с полярностью, показанной на фиг. 1 без скобок, начинает перезаряжаться током нагрузки. В момент появления на тиристоре 10 прямого напряжения (конденсатор 5 перезарядился до обратного напряжения) он открывается, и ток нагрузки начинает спадать, протекая навстречу источнику питания. В момент ta напряжение, снимаемое с датчика 13 тока, совпадает с напряжением задающего генератора 14, включаются тиристоры 2, 8 и конденсатор 5 вновь перезаряжается до обратного напряжения, открывается тиристор 10, и ток нагрузки, замыкаясь через него, протекает навстречу источнику питания. Тиристоры 2 и 8 восстанавливают управляющие свойства.

В таком режиме преобразователь работает при формировании положительной полуволны синусоиды тока. При формировании

отрицательной полуволны аналогичные процессы протекают в цепях, замыкающихся через открытые тиристоры 7 и 3, 6 и 4 и тиристор 11. Интервал времени t,,-t. предоставляется для восстановления управляющих свойств проводивщих тиристоров.

в преобразователе в любой момент времени проводят не более двух тиристоров, что значительно его КПД по сравнению с известным устройством, рещающим ту же задачу.

На основе предлагаемого преобразователя могут быть легко получены многофазные преобразователи. Это достигается путем параллельного подключения к шинам питания нескольких таких устройств. В качестве примера на фиг. 2 приведена схема трехфазного преобразователя, состоящего из трех идентичных преобразователей. Подключение к преобразователю нагрузки, соединенной в звезду и имеющей нулевой вывод, позволяет получить независимое формирование тока

в каждой фазе.

Формула изобретения

Преобразователь частоты, содержащий тиристорный мост, анодная группа которого соединена с положительным входным выводом, а в диагональ переменного тока включен коммутирующий конденсатор, соединенный своими обкладками с катодами соответствующих дополнительных тиристоров, последовательную цепочку из двух тиристоров, общая точка которых соединена с первым выходным выводом, а также два вспомогательных тиристора, отличающийся тем, что, с целью повыщения КПД и расщирения функциональных возможностей, при использовании источника питания со средним выводом, последний соединен со вторым выходным выводом, а указанная последовательная цепочка подключена встречно-параллельно тиg ристорному мосту, катодная группа которого соединена с отрицательным входным выводом, причем каждый дополнительный тиристор зашунтирован встречно включенным вспомогательным тиристором и анодом подключен к первому выходному выводу.

JИсточники информации,

принятые во внимание при экспертизе

-h оk ir№ i irrt i irw

W

ни

гг

HIHh

C

90 -- ii ij