Преобразователь частоты для питания преимущественно групповой двигательной нагрузки Советский патент 1982 года по МПК H02M7/515 

1

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и предназначено для работы в систе.ме группового асинхронного электрипривода.

Известы преобразователи частоты, содержащие тиристорный мост, вентильный мост обратного тока, батарею коммутирующих конденсаторов, соединенны.х в треугольник, при этом выходы переменного тока указанных мостов и коммутирующих конденсаторов нофазно объединены и подключены к выходному трансформатору, а выводы постоянного тока вентильного моста через дроссели соединены с выводами постоянного тока тиристорного моста,которые через катодный дроссель соединены с входными клеммами преобразователя, причем батарея ко.ммутирующих конденсаторов разделена на две части, одна из которых подключена к преобразователю через контакты реле 1.

Недостатком схе.мы является то, что часть конденсаторной батареи, обеспечивающая работу преобразователя в режиме пуска асинхронного электродвигателя, может быть подключена только к неработающему преобразователю. Попытка подключения

этой е.мкости во время работы преобразователя приводит к срыву.

Известен .мостовой параллельный инвертор, у которого часть конденсаторной батареи подключаетея при перегрузках через еимистор 2.

Недостаток схемы в том, что подключение дополнительной конденсаторной батареи возможно только лишь в определенные моменты времени, когда напряжение на работающем конденсаторе и на подключаемом равны между собой, т. е. в работе системы имеется задержка между сигнало.м с датчика тока и готовностью инвертора работать с перегрузкой, что накладывает ограничение на скорость нарас15 танин тока перегрузки.

Известен преобразователь частоты, содержащий инвертор с конденсаторами, отсеченными диодами от нагрузки, вентильный .мост обратного тока, вторичный источник постоянного напряжения и блок автоматической подзарядки коммутирующих конденсаторов 3.

Указанный преобразователь частоты предназначен для частотного управления одним асинхронным электродвигателем при

:i i) 1 (I .i лг, iid-ub

;Ч. 1Я. ,. :/ Ollovnr rh i:l Ip.i lOp;; ;: 14 , :v ilj): .: -i liin , i(:) :

) .ЛЛГр/ККИ, C |::л ч

; 1 vi ;i i Чi/r, j;. 1

| Л КШ :х и :i i:::

s 1 i iU 14i I ii pii ;f;ji;, ;: /И,

Up/i ;Mll;iH ,(ji,T : ); i;; .-ii:h

M-- Ill :M П . ,i Ч ,,;: : Д-П i,: i:

i :i,iKf;. .4;iMh noc. iii/iuiiiibK MLpij датчик

()Г() иипрнжения,

I pin; ri)( i;- :-;: ;поди ми

. il)iH i I :iC:K)M()ra . - :. p. lijiiaM о ua.;.:. iiijiHi.;i KuTCjpoio ; Пл, ;|Д)к ком муги)УК) iK pi- 1::рЯДм()Й 1ИМ11ДО,

piii 4i-pe:i I,- ii.iKK()iii,iM () м . 1:1)юпцмо напряже дк;; ми ()( I) коидснсаlii-: nipl зарядная Ц.-П;; ь,-,Д:|ДМ: Ч,1Х lllpt (а)ЯД, -: и -uiJH ;i. (|; Lliao/Keil

: . in.M i, il,;ll,M I ifjUri ()Ib:.; Ai ,, Д1))М. K()

i (.МныИ ;и1)Д 1: )Д i I ){ iiOl ; 1 ; ;ка Ki)1 : ,ini ;i Mill ; и. u

in .:;, ;()Uii;j нтпг)ая

:. д;;11.. ;i f )c;;iM) i, рч i I пг:), .ia pin:i ..1 л ;i :|д. K и iiiiori и,

: - .; : KJiiuTi. i: , ч; 11(1Й шнДенный

. V:Ci a pai.;ii)(U -ill ) bii: Д(

, /Г|Д(.р/КНГ

;:- 1 п. 1ИД Ь:.: / . М ч : К; ;М.. , 18, bi.i HI ,Д; МИ :a;ll4i;i;,iv П iil.i ;)Д1:,1

а/.: ;ва с.1я, при .)i . )Ка мог i 1 ); осио;5И :АХ oiipa I -ог(I i ока 1осм ;i. I о Д1Иком 19 на1-11о: i.;: s .,( Г J мМО о ГОКЗ

:р. ..: ,)И(Д 0)ОН 1,5 18

: .1; (;ЧК11, ( )Д/1а и 1 лОГ()) )|Х

.i;0: М , ;::liO ,чгД,: И1/}|И.,1Х

..ч . ;, :и;.1ог ; п Ji i -, in pe-a . -М , а ,;;) i КС Н о : м I ; .р;: :2д, la и; Иги . --i К V: и м /КС тс.шкам

ачМчогдюкИЫ из

-|ад, к I . ;;;: ,i. i li 2ti и диода 27

, : мрх :;;И1И | Конденсатор

и -Rpc : ИНД КТИИНОСТЬ

.: оо ;( ируюицчо на; .::оиди1 ихид ,:|)иггора ;Р,- ; |,,1 л; -i i ирандс-ния с

о .4. , ДД( ,ii. Ц1-|;И

io: о : :| i) V: 1;)иого M( д га,

Преобразователь работает следующим образом.

Zl-TH нормальной работы нреобразова теля необходимо, чтобы нанряжение источника 30 бы,ло напряжения источника 19. Обычно это превышение соетавляет 20 30 отн. /о напряжения источника 19. Пусть работают тиристоры 2, 3 и 6. Рассмотрим ироцесс выключения тиристора 3. Для выключения тиристора 3 необ.ходимо включить тиристоры 14 и 15. При этом напряжение копдепсатора 28 больи1е напряжения источника 19, то разница эти.х напряжений с обратным знаком будет приложена к тиристору 3, что вызывает его выключение. Конденсатор 28 )азряжается током нагрузки. Через время, )авн()е времени выключения основного тиристора, включается иерезарядный тиристор 21 и параллельно конденсатору 28 подключается индуктивность 20, осуществ.ляющая разряд и перезаряд этого конденсатора. Это нозволяет сделат время перезаряда конденсатора 28 нрактически независящим от величины и характера тока на|-рузки. Смена полярности напряжения на конденсаторе 28 приводит к выключению тиристоров 14, 15 и 21. Обратный перезаряд конденсатора 28 проходит по двум неиям;через источник 30 и дроссель 29 и вторая пеиь через диод 27 и дроссе;1ь 26. Паличие второй цепи из диода 27 и дросселя 26 позволяет стабилизировать напряжение на конденсаторе 28 при различных гоках на1рузки.

В режимах асинхронньгх .тей ключен тиристор 23 и параллельно конденсатором 28 работает конденсатор 2, обеспечивая нормальную ком.мутапию тиристоров основного моста. После то1Ч) как ток в Heini питания основного моста уменьн1ится, на тиристор 23 перестает поступать спгнал управления и он после окончания очередной коммутации выключается и схема работает с одним конденсатором 28.

Таки.м образо.м, предлагаемый преобразователь частоты с групповой двигательной нагрузкой может быть выполнен на повьпиенную выходную мощность без использования параллельного соединения элементов и с минимальны.ми габаритами за счет изготовления коммутирующего устройства из элементов, рассчитанных на .меньн1ие токи, и разбиения конденсаторной батареи на две части, причем пусковая часть выполнена из эле.ментов, рассчитанных на повторно-кратковременный режим работы.

Поддержание пускового ком.мутирующего конденсатора в постоянной готовности

к работе .1яет вк.иочит) eio в работу в любой .момент времени, тем са.мым обееиечивается надежная работа преобразователя при максима,льно.м быстродействии и ,1юбой скорости нарастания тока нагрузки.

Формула пзобрет ения

Преобразователь частоты для гщтания, иреимхчцествеиио, групповой двигате.чьпой пагрузки, содержащий мост основных тиристоров и мост вентилей обратного тока, В1 |водами постоянного тока подключенные через датчик тока к источнику постоянного напряжения, мост коммутирующих тиристоров, В151вода1ми постоянного тока связанный со вспомогательным источником коммутнруюнидо напряже1П1я, к минусовому выводу которого иодключены одна из обкладок ком.м))П1его конденсатора, др гая обкладка которого через индчктивный элемент еоединена с плюсовым выводом источника коммутируклиего напряжения, а между обкладками этого конденсатора вк.лючена первая перезарядная цепь из noc.icдовательно соедппеппых перезарядных вентпля и инд -ктивности, отличаюшийся, тем, что, с пе.чью иовьипения функпион 1,1ьной надежноети и рас1пирения об,1астей применения, он снабжен двумя диодами, дополнительны.м тириетором и доио.лнительиым конденсатором, который через первый введенный диод подключен к вывод;1м постоянного тока ко.ммутирующего ти.ристорного .моста, к этим же выводам подключена вторая введенная пере.зарядная iUMii 1-;з noe,ieдовате.чьно соединенных второго перезарядного THpneToi a и второй инд кти|5|-;ости, вторая обк,1адка коммчтирчющего конденсатора подк.иочена через второй введенный диод к п.)В()му выводу м(чта расп 1еделпте,1ьных TiipiiCTojioB. ;омя1:ут1,п| дои(,1лните.1ьный тиристор вк,1ючен встречно-параллельно первому введенному диоду, а иравляюп1пй вход это1-о тиристора связ,ан с В1 1ходо.1 датчика тока.

П сточ н и ки и нфор.м а пи и,

принятые во внимание при экспертизе

ги

il

г