Преобразователь частоты Советский патент 1982 года по МПК H02M5/45 

Изобретение относится к првобразо-. вательной технике и может найти при менение, например, в электротермических и других установках.

Известны преобразователи частоты с автономными резонансными инверторами с индуктивно-емкостным входом, в которых нагрузка включена в цепь фильтрового конденсатора Г13,

Недостатками преобразователей с такими инверторами являются невысокая надежность из-за протекания больших токов разряда конденсатора фильтра через тиристоры при срыве инвертирования, а также сложность из-за необходимости применения устройств для ограничения аварийного тока.

Известен также преобразователь частоты с резонансным инвертором, содержащим четыре или большее число мостов с включением нагрузки между вершинами мостов 12,

Недостатками данного устройства является невысокая надежность при аварийных режимах из-за протекания токов разряда коммутирующих конденсаторов всех мостов одной группы, расположенной по одну сторону нагрузки, через тиристоры одного из мостов дрУт гой группы при срыве инвертирования.

Эти токи протекают через силовые тиристоры, несмотря на быстрое отключение источника питания.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь частоты, содержащий управляемый выпрямитель, резонансный инвертор и блок гашения тиристоров при срыве инвертирования, запуск блока гашения производится

10 по сигналу датчиков аварийного режима 3,

Недостатками такого преобразователи являются относительная сложность и невккокая надежность при аварийных

15 режимах из-за протекания через тиристо1ил инвертор токов перезаряда защитного конденсатора, разряда фнльтрового конденсатора, разряда коммуjf. тирующих конденсаторов соседних мостов (при многсжостовом исполнении),

Целью изобретения является упрощение, повышение надежности, быстродействия отключения устройства при аварийных режимах.

25

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь частоты, содержащий управляемый выпрямитель на тиристорах, двухмостовой резонансный инвертор, с входньм дросселем, име30|рщим две полуобмотки, включенные в цепи постоянного тока соответствующих мостов, блок гашения с гасящим конденсатором, блок заряда гасящего конденсатора, датчики аварийного режима, а также блоки управления выпря мителем и инвертором, введены два до полнительных диода, соединенных встречно-последовательно и включенных параллельно обмотке дросселя, причем блок гашения подключен между общей дополнительных диодов и средним выводом обмотки дросселя. Для повышения быстродействия отключения в преобразователь может быт введен дополнительный полумостовой выпрямитель, включенный между выводами переменного тока управляемого выпрямителя и общей точкой дополнительных диодов. На фиг, 1 приведена схема преобразователя частоты; на фиг. 2 - вариант выполнения схемы устройства. Преобразователь частоты содержит резонансный автономный инвертор, состоящий из двух инверторных мостов 1, 2, выполненных на тиристорах 3-6 и диодах 7-10. В диагональ каждого моста включены коммутирующие конденсаторы 11 и дроссели 12. Нагрузка 13 включена между вершинами мостов, причем питание инвертора осуществляется через входной дроссель 14 от тиристорного выпрямителя 15. Блок гашения состоит из тиристора 16 и конденсатора 17, включенного между общей точкой дополнительных диодов 18, 19, и средней точкой обмотки вход дросселя 14. Заряд конденсатора 17 производится от блока подзаряда 2 В мостах 1, 2 имеются датчики 21, 22 аварийного режима, связанные с блоком 23 управления выпрямителя 15. В преобразователе, показанном на фиг. 2, дополнительно введен полумос товой выпрямитель 24. Работа блока гашения преобразователя (фиг. 1) частоты при срыве ийвбртирования осуществляется следую1чи образом. При срыве инвертирования, например в мосте 1, включаются тиристоры 3, 4, датчик одновременно выдает сиг нал на блокирование импульсов управления выпрямителем 15, мостов инвертора 1, 2 и включение тиристора 16 блока гашения. В результате онденсатор 17 начинает разряжаться навстречу аварийному току, протекающему через тиристоры выпрямителя и тиристоры 3, 4 моста 1 инвертора и гасит их, исключая также протекание аварий ного тока разряда коммутирующих конденсаторов моста 2 и моста 1 через тиристоры 3, 4 моста 1. Далее включаются диоды 18, 19 и энергия, накопленная во входном дросселе 14 и конденсаторе 17, частично рассеивается в активных сопротивлениях двух контуров перезаряда конденсатора 17. Эти контуры образованы тиристором 16, конденсатором 17, диодами 18, 19 и соответствующими полуобмотками входного дросселя 14. После перезаряда конденсатора 17 тиристор 16 запирается. Преобразователь, показанный на фиг. 2, работает аналогично описанному, за исключением того, что в начальный момент после отпирания тиристора 16 мгновенно гасятся тиристоры выпрямителя 16 благодаря образованию следующего гасящего контура: тиристор 16, один из тиристоров катодной группы выпрямителя 15, ОД н из диодов полумоста 24 и конденсатора 17. Таким образом, практически мгновенное прерывание аварийного тока через тиристоры выпрямителя и инвертора, полное ограничение разрядного аварийного тока коммутиоую1пих конденсаторов мостов и тока, обусловленного энергией, накопленной во входной индуктивности, а также снижение перенапряжений при отключении тиристоров инверторов позволяют повысить надежность преобразователя частоты. Формула изобретения 1.Преобразователь частоты, содержащий управляемый выпрямитель на тиристорах, двухмостовой резонансный инвертор с входным дросселем, имеющим две полуобмотки, включенные в цепи постоянного тока соответствуквдих мостов, блок гашения с гасящим конденсатором, блок заряда гасящего конденсатора, датчики аварийного режима, а также блоки управления выпрямителем и инвертором, о тли чающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности путем уменьшения перегрузок по току в аварийных режимах, в него введены два дополнительных диода, соединенных встречно-последовательно и включенных параллельно обмотке дросселя, причем блок гашения подключен между общей точкой дополнительных диодов и средним выводом обмотки дросселя. 2.Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия отключения, в него введен дополнительный полумостовой выпрямитель, включенный между выводами переменного тока управляемого выпрямителя и общей точкой дополнительных диодов, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 318130, кл. Н 02 М 7/515, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР 399038, кл. Н 02 М 7/515, 1973. 3.Авторское свидетельство СССР 520661, кл. Н-02 М 7/10, 1973.