Статический преобразователь частоты

Номер патента: 1758802

Авторы: Силкин, Силкина

Скачать ZIP архив.

Текст

(55 Н 02 ГОСУДАРСТ ПО ИЗОБРЕ ПРИ ГКНТ С И Б И АВТО ВИДЕТ В(21) 47146 (22) 05.06. (46) 30.08. качест стоты 2, Бюл, М. 32 лкин и В.Н.Сил еское описание ователь часто ин, изд, ТЭЗ и ина 35523 ТО сторный алинина, кл. Н 02 Н во С5,03 ЕСКИЙ ПР ВАТЕЛ ОТЫзобретениой технике(75) Е,М,Си (56) Тех нич Преобрэз ТПЧ, Талл 1985,Авторс кл, Н 02 МАвторс М 1683150 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЕННЫЙ КОМИТЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯСР е источника питания повышенной для электротехнологических уста- елью изобретения является повыадежности, Устр-во содержит тель на шести тиристорах (Т) 1-6 и на четырех Т 7-10 с коммутируюенсатором 11, подключенным пао нагрузке 12, и дросселем 13, ательная цепь состоит из второго 15 и конденсатора 16 и включена одными выводами. Встречный дитирует инвертор, Дополнительный 18 анодом подключен к точке соедросселя 15 и конденсатора 16, а - к отводу дросселя 13, Выпрямилнен по трехфазной, а инвертор - азной мостовым схемам, 1 ил,новок. Ц шение н выпрями инвертор щим конд раллельн Последов дросселя между вх од 17 шун тиристор динения катодом тель выпо по одноф5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания повышенной частоты для злектротехнологических установок.Известен статический преобразователь частоты, содержащий выпрямитель на тиристорах, выполненный по трехфазной мостовой схеме, подключенный к входным выводам автономный инвертор на тиристорах с встречно-параллельными диодами, выполненный по однофазной мостовой схеме с последовательно включенными в плечи моста коммутирующими дросселями и коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока, подключенный к выходным выводам выпрямителя через дроссель фильтра, нагрузочную цепь, подключенную параллельно инверторному мосту через разделительные конденсаторы,Недостатком статического преобразователя частоты является низкая надежность, что объясняется ухудшением условий пуска при изменении сопротивления нагрузки,Известен статический преобразователь частоты, содержащий выпрямитель на тиристорах, выполненных по трехфэзной мостовой схеме, подключенный к входным выводам, и автономный инвертор на тиристорах, выполненный по однофазной мостовой схеме с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока, подключенным параллельно выходным выводам, соединенный с выпрямителем через дроссель фильтра,Недостатком статического преобразователя частоты является низкая надежность, что обьясняется ухудшением условий пуска при изменении сопротивления нагрузки в сторону К.З.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является статический преобразователь частоты, содержащий выпрямитель на тиристорах, выполненный по трехфазной мостовой схеме, подключенный к входным выводам, автономный инвертор на тиристорах, выполненный по однофазной мостовой схеме с последовательной цепью в диагонали переменного тока из коммутирующего дросселя и коммутирующего конденсатора, подключенного параллельно выходным выводам, с диодом, анод которого соединен с катодной группой, а катод - с анодной группой моста инвертора, соединенный с выпрямителем через дроссель фильтра, последовательную цепь из датчика тока,тиристора инвертора, блока управления инвертором й блока управления выпрямителем. Недостатком прототипа является низкая надежность, что объясняется ухудшением условий пуска при изменении сопротивления нагрузки в сторону К.З,Цель изобретения - повышение надежности статического преобразователя частоты.Указанная цель достигается тем, что в статическом преобразователе частоты, содержащем выпрямитель на тиристорах, выполненный по трехфазной мостовой схеме, подключенный к входным выводам, автономный инвертор на тиристорэх, выполненный по однофазной мостовой схеме с последовательной цепью в диагонали переменного тока из коммутирующего дросселя и коммутирующего конденсатора, подключенного параллельно выходным выводам, с диодом, анод которого соединен с катодной группой, а катод - с анодной группой моста инвертора, соединенный с выпрямителем через дроссель фильтра, коммутирующий дроссель выполнен с отводом, между положительным и отрицательным выходными выводами выпрямителя включена последовательная цепь из второго дросселя фильтра и конденсатора, к общей точке соединения которых анодом подключен дополнительный тиристор, катод которого соединен с отводом коммутирующего дросселя,На чертеже приведена принципиальная схема статического преобразователя частоты.Преобразователь частоты содержит выпрямитель на шести тиристорэх 1-6, выполненный по трехфазной мостовой схеме, подключенный к входным выводам, автономный инвертор на четырех тиристорах 7 - 10, выполненный по однофазной мостовой схеме с коммутирующим конденсатором 11, подключенным параллельно выходным выводом 12, и коммутирующим дросселем 13 с отводом в диагонали переменного тока, подключенный анодной группой к положительному выходному выводу выпрямителя через дроссель фильтра 14, а катодной - к отрицательному выходному выводу выпрямителя непосредственно, последовательную цепь из второго дросселя фильтра 15 и конденсатора 16, включенную между положительным и отрицательным выходными выводами выпрямителя, встречный диод 17, шунтирующий мост инвертора и дополнительный тиристор 18, анод которого соединен с точкой соединения второго дросселя фильтра и конденсатора, а катод - с отводом коммутирующего дросселя.Статический преобразователь частоты работает следующим образом, 1758802На выходе выпрямителя при его включении имеем постоянное напряжение.Конденсатор 16 заряжается через дроссель фильтра 15 до напряжения на выходе выпрямителя. При пуске инвертора подаются импульсы управления на тиристоры 7, 10, В этом случае ток через дроссель фильтра 14 нарастает по цепи: положительный выходной вывод выпрямителя ,катодная группа моста выпрямителя - тиристоры 1, 3, 5) - дроссель 14 - тиристор 7 - коммутирующий дрос сел ь 13 - на груз оч н ы й контур (эл ементы 11, 12) - тиристор 10 - отрицательный выходной вывод выпрямителя (анодная группа моста выпрямителя - тиристоры 2, 4, 6),Ток дросселя 14 нарастает до уровня 20 - 25;4 от номинального уровня тока (что обеспечивает наиболее благоприятные условия для пуска инвертора), после чего подается отпирающий импульс на дополнительный тиристор 18, При этом конденсатор 16 колебательно разряжается через коммутирующий дроссель 13 на коммутирующий конденсатор 11 по цепи: конденсатор 16 - отвод коммутирующего дросселя 13 - нагрузочный контур 11, 12 - тиристор 10 - конденсатор 16, Емкость и индуктивность в цепи выбираотся из условия обеспечения колебательного разряда с частотой, превышающей вдвое собственную частоту нагрузочного контура. Это препятствует разряду коммутирующего конденсатора 11 через нагрузку 12. После спада тока в цепи разряда конденсатора 16 до нуля тиристор 18 выключается, а в нагрузочном контуре возбуждаются затухающие колебания, Спустя небольшой интервал времени 0,01 - 0,02 Т, где Т - период выходного напряжения преобразователя частоты) после прохождения амплитуды первой полуволны напряжения на коммутирующем конденсаторе 11 подаются управляющие импульсы на тиристоры 8, 9 противоположной диагонали моста инвертора, Далее при работе преобразователя импульсы управления на тиристор 18 не поступают, а на тиристоры 7 - 10 моста инвертора подаются периодически, Дроссель фильтра 15 ограничивает броски тока через тиристоры выпрямители 1 - 6, обусловленные зарядом конденсатора 16,Работа инвертора на периоде выходного напряжения может быть разделена на шесть интервалов. При этом электромагнитные процессы на каждом полупериоде повторяются. При отпирании тиристоров любой из диагоналей (первьй интервал), например 7, 10, начинается колебательный переэаряд коммутирующего конденсатора50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 45 11 (полярность напряжения на нем соответствует представленной на фиг.) по контурам: коммутирующий кодег.;1. 1 тиристор 9 - тиристор 7 - коммутирующий дроссель 13 - конденсатор 11 и коммутирующий конденсатор 11 - тиристор 10 - тири- стор 8 - дроссель 13 - конденсатор 11, Ток тиристоров 7, 10 колебательно нарастает, а ток тиристоров 8, 9 спадает. В момент равенства нулю тока тиристоров 8, 9 они выключаются. При этом конденсатор 11 еще заряжен с исходной полярностью напряжения и происходит включение встречного диода 17, Далее конденсатор 11 перезаряжается второй интервал) через нагрузку 12 по цепям: конденсатор 11 - тири- стор 10 - диод 17 - тиристор 7 - дроссел ь 13 - конденсатор 11 и конденсатор 11 - тири- стор 10 - отрицательный вывод выпрямителя - положительный вывод - дроссель фильтра 14 - тиристор 7 - дроссель 13 - конденсатор 11. На втором интервале к тиристорам 8, 9 прикладывается небольшое отрицательное напряжение, равное сумме падений напряжения на тиристоре 7 (10) и диоде 17. После перезаряда конденсатора 11 диод 17 вьключается, Дальнейший пере- заряд коммутирующего конденсатора 11 (третий интервал) происходит от выпрямителя по цепи: конденсатор 11 - тиристор 10 - отрицательный вывод выпрямителя - положительный вывод - дроссель 14 - тири- стор 7 - дроссель 13 - конденсатор 11,На всех трех интервалах работы конденсатор 11 также разряжается на нагрузку 12. Третий интервал существует до момента включения тиристоров 8, 9. Далее процессы протекают аналогично. Индуктивность дросселя 14 выбирается из условия обеспечения питания инвертора сглаженным током.По сравнению с прототипом заявляемый статический преобразователь частоты имеет более высокую надежность за счет обеспечения надежного пуска в условиях изменяющейся нагрузки,Повышение надежности обеспечивается сокращением числа срывов инвертирования в пусковых режимах в 2-3 раза, При срыве инвертирования могут иметь место перегрузки элементов по току, перенапряжения, опасные динамические усилия на элементы конструкции статического преобразователя. При выполнении преобразователя частоты по схеме прототипа диапазон изменения сопротивления нагрузки, в котором обеспечивается надежный пуск, в 1,52,0 раза меньше, чем для заявляемогостатического преобразователя частоты,1758802 Повышение надежности оценивается по времени наработки на отказ, Согласно экспертным оценкам за счет повышения надежности пуска воемя наработки на отказ для заявляемого преобразователя частоты может быть увеличено в 1,1-1,2 раза по сравнению с прототипом. Составитель Е.СилкинТехред М,Маргентал Корректор О,Юрковецкая Редактор И.Касарда Заказ 3009 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Формула изобретения Статический преобразователь частоты, содержащий выпрямитель на тиристорах, выполненный по трехфазной мостовой схеме, подключенный к входным выводам; автономный инвертор на тиристорах, выполненный по однофазной мостовой схеме с последовательной цепью в диагонали переменного тока из коммутирующего дросселя и коммутирующего конденсатора, подключенного параллельно выходным выводам, с диодом, анод которого соединен с катодной группой, а катод - с анодной груп пой моста инвертора, соединенной с выпрямителем через дроссель фильтра. о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, коммутирующий дроссель выполнен с отводом, между положительным и 10 отрицательным выходными выводами выпрямителя включена введенная последовательная цепь из второго дросселя фильтра и конденсатора, к общей точке соединения которых анодом подключен введенный до полнительный тиристор, катод которого соединен с отводом коммутирующего дросселя.

Смотреть

Заявка

4714696, 05.07.1989

Е. М. Силкин и В. Н. Силкина

СИЛКИН ЕВГЕНИЙ МИХАЙЛОВИЧ, СИЛКИНА ВАЛЕНТИНА НИКОЛАЕВНА

МПК / Метки

МПК: H02M 5/45

Метки: частоты, статический

Опубликовано: 30.08.1992

Код ссылки

<a href="http://patents.su/4-1758802-staticheskijj-preobrazovatel-chastoty.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Статический преобразователь частоты</a>

Похожие патенты