SU752598A1 - Преобразователь частоты со звеном посто нного тока - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к силовой преобразовательной технике, и может быть использовано при построении преобразователей частоты, предназначенных, например, дл  частотно-управл емого электропривода.

Известны преобразователи частоты с промежуточным звеном посто нного тока. В большинстве случаев выходное напр жение в таких преобразовател х регулируетс  по величине изменением напр жени  на входе автономного инвертора посредством управл емого выпр мител . При этом дл  обеспечени  посто нной коммутационной способности коммутирующих конденсаторов в автономном инверторе независимо от напр жени  управл емого выпр мител  используютс  отдельные источники подзар да указаиных конденсаторов до определенной величииы напр жеии .

Известен автономный тиристорный инвертор , еодержащий источиик иодзар да коммутирующих конденсаторов, каждый из выводов в котором подсоединен через распределительные тиристоры к коммутирующим конденсаторам.

Основной недостаток известного автономного инвертора напр жени  заключаетс  в ограниченных функциональных возможност х и недостаточной надежности инвертора при использовании его в составе преобразовател  частоты с промежуточным звеном посто ииого тока при двухстороннем обмене энергией с питающей сетью, что особеиио важно при построении высокодина5 мичпых частотно-регулируемых электроприводов переменного тока. Как известно, дл  обеспечени  рекуперации энергии в питающую сеть преобразователь частоты с промежуточным звеном иосто нного тока и автономным инвертором напр жени  должен быть дополнительно снабжен ведомым сетью инвертором.

Целью изобретеии   вл етс  расщпренне функциональных возможностей и новыше15 нне надежности регулируемого преобразовател  частоты с промежуточным звеном посто нного тока н автономным тиристорным инвертором.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в указанном известном инверторе, содержащем основной выир митель, выводы иеременного тока которого образуют силовые входные выводы преобразовател  частоты, а выводы посто нного тока через сглаживающий фильтр подключены к щинам питани  основного инверторного моста, мост диодов обратного тока, к выводам посто нного тока которого через индуктивно-емкостной фильтр щинами питани  подключен ведомый инвертор, выходными выводами

св занный с силовыми входными выводами преобразовател  частоты, коммутирующий конденсатора также источник подзар да коммутирующего конденсатора, включающий в себ  всномогательный выпр митель с резисторами и с фильтрующим конденсатором на выходе, и выводами переменного тока, подключенный к силовым входным выводам преобразовател  частоты, нричем обкладки фильтрующего конденсатора св заны с одной из обкладок коммутирующего конденсатора и ,с щииами питани  основного инверторного моста через вспомогательные тиристоры, обкладки фильтрующего конденсатора через дополнительно введенные коммутирующие тиристоры подключены к шинам питани  ведомого инвертора.

Сущность иредложени  по сн етс  на чертеже.

Преобразователь содержит основной управл емый выпр митель на тиристорах 1- 6, выводы переменного тока 7-9 которого образуют силовые входные выводы преобразовател  частоты. Выводы посто нного тока выпр мител  через сглаживающий фильтр 10 (в данном случае выполненный в виде Т-образного фильтра на дроссел х 11, 12 и конденсаторе 13) подключены к щннам питани  14, 15 основного инверторного моста на тиристорах 16-21. К выходным выводам 22-24 этого моста подключены входные выводы моста диодов 25-30 обратного тока, а его выходы через фильтр 31, вынолненный на дросселе 32 и конденсаторе 33, подключены к щинам питани  34, 35 ведомого инвертора на тиристорах 36- 41. Выходные выводы ведомого инвертора в данном случае подключены к силовым входным выводам 7-9. В общем случае эта св зь может быть выполнена через согласующий трансформатор.

Блок коммутации с общим коммутирующим конденсатором 42 может быть выполнен по любой известной схеме. В данном случае этот блок выполнен в виде коммутирующих тиристоров 43-50. Источник подзар да конденсатора 42 включает в себ  вспомогательный выпр митель на диодах 51-56, на выходе которого через ограничивающие резисторы 57, 58 включен фильтрующий конденсатор 59. Обкладки последнего через ограничивающие резисторы 60, 61 подключены через вспомогательные тиристоры 62-65 к щинам питани  14, 15 основного инверторного моста и через вспомогательные тиристоры 64, 65 - к одной из обкладок коммутирующего конденсатора 42.

Коммутацию тиристоров 16-21 основного инверторного моста осуществл ют за счет приложени  к запираемому тиристору обратного напр жени  коммутирующего конденсатора 42. Дл  этого отпирают соответствующие коммутирующие тиристоры 43-50.

Подзар д коммутирующего конденсатора 42 осуществл ют следующим образом. 5 Фильтрующий конденсатор 59, пол рность напр жени  на котором показана на чертеже, при включении, например, тиристоров 16, 46, 62, 65 подключаетс  через сопротивлени  60, 61 к коммутирующему 10. конденсатору 42, при этом осуществл етс  его дозар д до напр жени  на фильтрующем конденсаторе 59. При смене пол рности напр жени  на конденсаторе 42 (на чертеже показана в скобках) дл  его под15 зар да включают тиристоры 63, 64 и, нанрнмер , тиристоры 45, 17. В аварийных режимах преобразовател  частоты происходит «опрокидывание ведомого инвертора (из-за включени  двух последовательных 20 тиристоров в одной фазе, нанример, тиристоров 36, 37).

Указанна  аварийна  ситуаци  не может быть устранена сн тием управл ющих импульсов с тиристоров ведомого инвертора, 25 и поэтому требуетс  дополнительное устройство дл  их принудительного отключени . В качестве такого защитного устройства предлагаетс  использовать фильтрующий конденсатор 59 источника подзар да, 0 который в аварийном режиме через дополнительно введенные коммутирующие тиристоры 66, 67 нодключаютс  к выводам посто нного тока ведомого инвертора (36- 41).

5 При таком подключении конденсатора 59 к тиристорам ведомого инвертора прикладываетс  обратное напр жение, и они отключаютс  (при управ 1 ющих импульсов). Врем , предоставленное 0 тиристорам 36-41 дл  восстановлени  их запорных свойств, определ етс  длительностью разр да конденсатора 59 до нул  по контуру: 59-67-33-32-66. После разр да конденсатора 59 происходит его зар д 5 до противоположной пол рности, показанной в скобках, по тому же контуру. Перезар д конденсатора 59 в исходную пол рность напр жени , показанную на чертеже без скобок, осуществл ют после отключе0 ПИЯ тиристоров 66, 67 от выпр мител  на диодах 51-56 через резисторы 57,-58. Защита тиристоров 1-6 в основном управл емом выпр мителе надежно осуществл етс  сн тием с них управл ющих импульсов. 5 Устойчивость тиристоров 16-21 основного инверторного моста к ударным токам короткого замыкани  при его «опрокидывании и разр де на указанные тиристоры конденсатора 13 осуществл етс  включением в цепь посто нного тока автономного этого моста дроссел  12. Таким образом, при использовании предложенного устройства решаетс  вопрос быстродействующей защиты преобразовател  частоты в целом. Оно реализовано в серии преобразователей

мощностью до 100 кВА дл  крановых электроприводов с частотно-управл емыми асинхронными двигател ми.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь частоты со звеном посто нного тока, содержащий основной выпр митель , выводы переменного тока которого образуют силовые входные выводы преобразовател  частоты, а выводы посто нного тока через сглаживающий фильтр подключены к щинам питани  основного инверторного моста, мост диодов обратного тока, к выводам посто нного тока которого через LC-фильтр шинами питани  подключен ведомый инвертор, выходными выводами св занный с силовыми входными выводами преобразовател  частоты, коммутирующий конденсатор, основные коммутирующие тиристоры, а также источник подзар да коммутирующего конденсатора, включающий в себ  вспомогательный выпр митель , с резисторами и с фильтрующим конденсатором на выходе, а выводами переменного тока подключенный к силовым входным выводам преобразовател  частоты , причем обкладки фильтрующего конденсатора св заны с одной из обкладок коммутирующего конденсатора и с щинами питани  основного инверторного моста через вспомогательные тиристоры, отличающийс  тем, что, с целью новыщени 

   функциональной надежности обкладки фильтрующего конденсатора через дополнительно введенные коммутирующие тиристоры подключены к шинам питани  ведомого инвертора.

   да

   fTTFl

   iif