Преобразователь частоты с блоком конденсаторной защиты Советский патент 1982 года по МПК H02P13/30 H02M5/45 H02H7/12 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ С БЛОКОМ КОНДЕНСАТОРНОЙ ЗАЩИТЫ

1

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в системах преобразования электрической энергии.

Известен преобразователь частоты с блоком конденсаторной защиты, содержащий блок управления тиристорами выпрямителя и инвертора, выпрямитель на тиристорах, конденсаторный выключатель, состоящий из выпрямителя под заряда на диодах, выход которого, зашунтированный последовательной цепочкой из конденсатора и резистора, через резисторы подключен к выходу выпрямителя на тиристорах, а к катодной группе диодов выпрямителя подключен анодом защитный тиристор, соединенный последовательно с дросселем, при этом защитный конденсатор одной обкладкой подключен к катодной группе тиристоров вьшрямителя, а другой, имеющей общую точку с дросселем, подключей через резисторы к анодной группе, автономный инвертор .

К недостаткам данного устройства следует отнести пониженную надежность

. . .

работы защиты при пуске (пониженная надежность работы конденсаторного выключателя).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому относится преобразователь частоты с блоком конденсагорной защиты, содержащий блок управдения и защиты, вьшрямитель на,диодах, выход которого через тиристорный ключ, защунтированный резистором л од заряда,

to подключен к автономному инвертору; конденсаторный выключатель, состоящий из последовательно соединенных защитного конденсатора и резистора, подключенных ко входу шшертора, и последовательной

15 пепочки из защитного тиристора и дросселя, подключенной одним выводом к аноду тиристорного ключа, а другим - к общей точке соединения резистора и защитного конденсатора 2 .

2U

Недостатком данного, устройства является низкая надежность работы защиты, гак как в ходе длительной промышленной эксплуатации тиристорный ключ может выйти из строя, а при пуске происходит срыв инвертирования, что вызовет выход иэ строя вьтрямителя. Целью изобретения является повыше ние надежности работь защиты при пуске Поставленная«цель достигается тем, что преобразователь частоты с блоком конденсаторной защиты, снабжен цепочкой пуска, состоящей из делителя напряжения на резисторах, подключенного па|раллёльно тиристорному ключу; пара- . метрического стабилизатора - из стабилитрона, зашунтированного конденсатором и подключенного через резистор к делителю напряжения, а также формирователь пускового импульса - из подключенного параллельно стабилитрону последовательной цепочки из резистора, однопереходног транзистора и первичной обмотки импульс ного трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с блоком управления и защиты, причем эмиттер однопереходного транзистора образует с резистором и кон денсатором общую точку, а последние подключены соответственно к вьтоду пе- ременного резистора делителя напряжения И к катоду тиристорного ключа. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема преобразователя час тоты с блоком конденсаторной защиты. Преобразователь частоты содержит бло управления и защиты 1, выпрямитель 2 на диодах 3 - 8, выход которого через тиристорный ключ 9, зашунтированный резистором подзаряда IQ, подгслючен к инвертору 11, конденсаторный вьшлючатель, состоящий из последовательно соеди ненных защитного конденсатора 12 и резистора 13, подключенных ко входу инвертора 11 и последовательной цепочки и защитного тиристбра 14 и дросселя 15, подключенной одним выводом к аноду тиристорного ключа 9, а другим - к общей точке соединения резистора 13 и защит ного конденсатора 12; цепочку пуска, состоящую из делителя напряжения на резисторах 16 и 17, подключенного параллельно тиристорному ключу 9, параметрического стабилизатора - из стабилитрона 18, зашунтированного конденсатором 19 и подключенного через резистор 20 к Делителю напряжения 16 и 17, а также фор мирователя, пускового импульса - из подключенного параллельно стабилитрону 18 последовательной цепочки из резистора 2 однопереходного транзистора 22 и первич ной обмотки 23 импульсного трансформатора 24, вторичная обмотка 25 которого соединена с блоком управления и защиТЫ 1, причем эмиттер однопереходного транзистора 22 образует с резистором 26 и конденсатором 27 общую точку, а последние подключены соответственно к выводу резистора 17 делителя напряжения 16 и 17 и к катоду тиристорного ключа 9. Преобразователь частоты с блоком конденсаторной защиты работает следующим образом. При подаче напряжения на вход вьтрямителя происходит заряд защитного конденсатора 12 по цепи: вьшрямитель 2, резистор подзаряда 1О, защитный конденсатор 12, резистор 13, выпрямитель 2, при этом контролируется напряжение на тирис торном ключе 9 с помощью цепочки пуска. Если тиристорный ключ на вышел из строя, то конденсатор 27, заряжаясь, откроет однопереходный транзистор 22, формируя пусковой импульс в импульсном трансформаторе 25, который и запускает блок управления и защиты 1. Последний выдает управляющие импульсы на тиристорный ключ 9 и поочередно - на тиристоры шшертора 11, запуская его. Постоянная времени заряда конденсатора 27 выбирается такой, чтобы открытие однопереходного транзистора 22 происходило в момент,когда защитный конденсатор 12 зарядится до напряжения, при котором конденсаторный выключатель сможет в случае срыва инвертирования закрыть тиристорный ключ 9. Если при пуске произойдет срыв инвертирования, то срабатывает защита от срьгоа инвертирования, снимая управляющие импульсы с тиристорного ключа 9 и включая защитный тиристор 14. При включении защитного тиристора 14 создается цепь разряда защитного конденсатора 12 через тиристорный ключ 9, защитный тиристор 14, дроссель 15, конденсатор 12, который, разряжаясь,, выключает тиристорный ключ 9, отделяя тем самым выпрямитель 2 от автономного инвертора 11, в котором произошел срьш инвертирования, повьпиая надежность работы защиты при пуске. Если же к моменту пуска тиристорный ключ 9 выщел из строя, то он шунтирует пусковую цепь, которая не вьщает пускового импульса. Таким образом, контролируя напряжение на тирис торном ключе удается, с одной стороны, обеспечить безаварийный пуск, повьпцая надежность работы преобразователя в целом, и, с другой стороны, предотвратить включение при неисправное59ти тиристорного ключа, повышая надея ность работы защиты при пуске. Формула изобретения Преобразователь частоты с блоком конденсаторной защиты, содержащий блок управления и защиты, выпрямитель на диодах, выход которого через тиристор ный ключ, зашунтированный резистором Гподзаряда, подключен к автономному инiвертору; конденсаторный выключатель, соiстоящий из последовательно соединенных защитного конденсатора и резистора, подключенных ко входу инвертора, и последовательной цепочки из защитного тиристора и дросселя, подключенной одним выводом к аноду тиристорного ключа, а другим - к обшей, точке соединениярезис тора и защитного конденсатора, отличаю- . ш и и с я тем, что, с целью повышения надежности работы защиты при пуске, он снабжен цепочкой пуска, состоящей из делителя напряжения на резисторах, подключенного параллельно тиристорному ключу; параметрического стабилизатора - из ста:билитрона, защунтированного конденсатером ii подключенного через резистор к делителю напряжения, а также формирователя пускового импульса - из подключенного параллельно стабилитрону последователь 51« ной цепочки из резистора, однопероходного транзистора и перви ной обмотки импульсного трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с блоком управления защиты, причем эмиттер однопереходного транзистора образует с резистором и конденсатором общую точку, а последние подключены соответственно к выводу переменного резистора делителя напряжения и к катоду тиристорного ключа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Кацнельсон С. М., Антонов И. Ф.,. ГУтин Л. Иг, 1Ройзман С. П., Снятков Е. И. Исследование тиристорных преобразователей частоты 25ОО Гц мощностью 12015О кВт для плавки стали в индукционных печах ИСТ-О,16. Труды УАИ, сборник № 4. iиpиcтopныe преобразователи частоты для индукционного нагрева метаЛлов. Уфа, -1974, стр. 203, рис. 1. 2. Гутин Л. И., Охотников В. Д., Белкин А. К., Бочкарев В. К., РойзманП.С.| Добросмыслов В. П., и; Лебедев М. В. Опыт длительной эксплуатации полупроводниковых преобразователей частоты 250О Гц мощностью 120 кВт в литейных и кузнечных цехах. -.Межвузовский научный сборник № 6. Тиристорные пре- образователи частоты для индукционного нагрева металлов. Уфа, 1976, с. 26 рис. 1).