Непосредственный преобразователь частоты

)5 Н 02 М 5/27 ВРЕТЕ НИЯ ИСАНИЕ О ВТОРСКО ЕТЕЛЬСТВУ 1(71) Всесоюзн ый науч но-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кранового и тягового электрооборудования(56) Авторское свидетельство СССР М 692035, кл, Н 02 М 5/27, 1968.Авторское свидетельство СССР М 1237033, кл. Н 02 М 5/27, 1982.Певзнер Е.М Подобедов Е.Г, и Терешкин Д.С, Эксплуатация вентильных электро- , приводов на водном транспорте. - М.; . Транспорт, 1984, с.96-108.Преобразователь частоты серии ТТС. Комплект чертежей, паспорт, инструкция по наладке. ИЖРФ, 435.321.013,ИЗ. - Саранск, 1986.Преобразователи частоты серии ТТС. Каталог 05.70.06 - 84, Информэлектро, 1985. ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР 2(54) НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ(57) Испол ьзова но; для частотно-управляемых электроприводов с асинхронными электродвигателями, получающими питание от многофазных источников нерегулируемого напряжения. Сущность изобретения. устрво содержит основные подключающие вентили 13 - 30 и дополнительные управляемые вентили 31-36, соединенные попарно последовательно и свойми свободными выводами подключенные между анодными и катодными выводами групп 7-12; Общие точки соединения каждой пары дополнительных вентилей соединены между собой с помощью общей для них шины 37 и тем самым образует контур внутренней циркуляции тока. Это позволяет исключить инверторный режим ОПВ при углах задержки включения а )л/3 и при смене полярности напряжений на ФВ при углах сдвига р с 155. 1 з.п, ф-лы, 3 ил.1750002 Составитель Е.БухштаберТехред М.Моргентал тор Н.Ревская едэктор Е.Папп издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина оизводстве аказ 2602 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/551015 20 25 30 55 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для частотноупрэвляемых электроприводов с асинхронными электродвигателями, получэющими питание от многофэзных источ.ников нерегулируемого напряжения, особенно от трехфэзных сетей переменного тока 50 Гц.Известен непосредственный преобрэзовэтель чэстоты (НПЧ) с контуром внутренней циркуляции энергии в виде трех пэр встречно-параллельно подключенных упрэвляемых вентилей, соединенньгх в треугольник, вершины которого присоединены к выходным фэзным выводам (ФВ) НПЧ,Однако такой преобразователь очень сложен, тэк кэк требует источник питания (ИП) в виде трех раздельных трехфэзных обмоток, фазы которых включены в звезду,э основные подключэющие вентили (ОПВ) включены в количестве Зб шт, в три пары мостовых выпрямителей, тэк что общее количество упрэвляемых вентилей 42.Известен НПЧ, выполненный по более простой схеме, в которой используется 18 ОПВ, по меньшей мере 12 дополнительных упрэвляемых вентиля (ДУВ), при использовэнии в качестве этих вентилей обычных однооперэционных тиристоров,Однако этот НПЧ предназначен для подключения к автономному ИП, нэпряжение нэ котором регулируется пропорционэльно изменению напряжения, э сэм НПЧ предназначен для работы только в режгиме искусственной коммутации, В системе управления таким НПЧ отсутствует фэзовое упрэвление импульсами включения и режим инвертирования тока асинхронной машины при работе ее в тормозном режиме. Известен и серийно выпускается НПЧ типа ТТС, предназначенный для преобрэзовэния трехфазного напряжения 380 В 50 Гцв регулируемое по чэстоте 12 от 3 до 50 Гц трехфэзное напряжение до 350 В нэ выходе,Преобразователь содержит шесть тиристорных групп по три управляемых вентиля в кэжЛой (18 вентилей), соединяющих его входные выводы (ВВ) с его выходными фэзными выводами (ФВ) и блок управления включением этих вентилей, который содержит датчики состояния производимости групп этих вентилей, датчики тока ФВ и систему импульсно-фазового регулировэния включением вентилей, позволяющую плавно регулировать выходное напряжение и осуществлять инвертирование тока при. работе асинхронной машины в режиме торможения,Преобрэзовэтепи типа ТТС рэботэгот в режиме естественной коммутации и позволяют получить нэ выходе плавно изменяющееся по частоте и амплитуде основной гэрмоники напряжение в пределах от 3 до 20. Гц с дэльнейшим быстрым переходом нэ частоту 50 Гц в режиме коммутатора, при котором каждый ФВ преобразователя подключэется к соответствующему ВВ, соединенному с ИП с помощью двух встречно-параллельно подключенных вентилей. Хотя преобразователь обеспечивает плавное изменение чэстоты выходного напряжения в диапазоне 3-20 Гц,однэко дли.тельная работа асинхронного двигателя при частотах 3 - 10 Гц сопровождается большими потерями электрическогл энергии в двигэтеле и низким коэффициентом мощности нэ входе НПЧ, Работа же нэ чэстатэх ниже 3 Гц становится вообще невозможной из-зэ прерывистого тока в фэзэх асинхронного двигэтеля и дальнейшего повыцгения потерь в нем при одновременном снижении врэщэющего момента,Именно высокой пульсацией фэзных токов и вызванным этим повышением потерь в двигателе, при одновременном сникении вращающего момента и коэффициентэ мощности нэ входных выводах НПЧ объясняется ограничение нижнего диэпэзонэ выходной частоты нэ уровне 3 Гц,Следовательно, наиболее близким по технической сущности, выполняемой функции и системе упрэвления, является НПЧ типа ТТС.Цель изобретения - улучшение кэчествэ нэпрякения нэ выходе НПЧ и снижение входного тока по сравнению с выходным, э также расширение зэ счет этого диапазона регулирования частоты выходного нэпряжения в сторону получения сколь угодно низких частот.Указанная цель достигается тем, что в известном НПЧ, содержащем шесть вентильных гтг-фэзных групп из основных подключэющих вентилей, связывающих входные выводы преобразователя и его выходные фэзные выводьг, и блок управления, содеркэщий распределитель импульсов, обеспечивающий формирование полярности нэ фэзных выводах преобразователя, систему фэзоимпульсного регулирования, входящую в формирователи включающих сигналов для основных подключающих вентилей, между каждой энодной и кэтодной группами основных подключающих вентилей, соединенных с каждым фэзным выводом, подключены по двэ соединенных последовательно дополнительных упрэвляемьгх вентиля, общие точки соединения которых соединены между собой, э блок управления дополнен дэтчикэми состоянияпроводимости для указанных дополнительных управляемых вентилей, включенными последовательно формирователем и выходными усилителями включающих импульсов для этих дополнительных вентилей, причем указанный формирователь выполнен обеспечивающим включение дополнительных управляемых вентилей в моменты изменения полярности мгновенного значения питающего напряжения и своими входами подключен к указанному датчику состояния проводимости этих. дополнительных управляемых вентилей, к формирователю полярности напряжения на фазных выводах преобразователя и к выходам формирователей включающих сигналов основных подключающих вентилей.Кроме того, у непосредственного преобразователя частоты формирователь включающих импульсов. для включения дополнительйых управляемых вентилей содержит элемент, обеспечивающий сравнение сигналов с выходов фазодвигателя выпрямительного режима длительностью, соответствующей углу задержки а и длительностью 7 г /3 относительно момента естественной коммутации и в случае Ь=а - л/3 ) 0 формирующий сигнал на , своем выходе, элемент запрета, формирующий сигнал запрета длительностью Т 1/6 перед моментом изменения полярности напряжения на любом из фазных выводов преобразователя при наличии в этом интервале проводящих ток дополнительных вентилей, связанный своими входами с соответствующими выходами формирователя полярности напряжения и с выходами датчика состояния вентилей, контролирующих проводимость дополнительных управляемых вентилей, и многоканальный ключ, через который сигналы длительностью Л передаются на входы соответствующих выходных усилителей для включения дополнительных вентилей в случае отсутствия сигнала запрета на выходе элемента запрета,Сущностью изобретения является именно введение между каждой анодной и катодной группами основных подключающих вентилей, соединенных с каждым фазным выводом по два соединенных согласно последовательно дополнительных управляемых вентиля, общие точки соединения которых соединены между собой. Указанное введение дополнительных управляемых вентилей выполнено на самом простом и серийно выпускаемом 18-вентильном непосредственном преобразователе частоты, который обеспечивает все необходимые ре 25 жения на выходе равно нулю, происходит30 изменение соотношения между токами на входе и выходе преобразователя и ток, по 35 40 5 10 15 20 45 50 55 жимы работы.-инхронного привода, Поэтому другой особенностью данного технического решения явилось введение таких дополнительных блоков всистему управления преобразователем, которые бы обеспечили не только включение указанных дополнительных управляемых вентилей в заданные моменты времени, но и сохранение всех положительных особенностей известного преобразователя таких, например, как сохранение работоспособности при низких значениях коэффициента мощности (д0,5), а также возможность автоматического перехода в режим электрического торможения.Наличие ДУВ и соответствующей схемы управления, обеспечивающей их включение в заданные моменты, исключает возникновение импульсов обратного напряжения в фазных и линейных напряжениях на выходе заявляемого НПЧ в случаях, когда а ) л/3 и за счет этого повышается его качество, снижается пульсация тока в фазах асинхронного двигателя и, следовательно, снижается пульсация и его электромагнитного момента,За счет протекания тока по ДУВ в моменты, когда мгновенное значение напрятребляемый от источника питания, становится меньше тока, протекающего по его ФВ,Указанное увеличение угла а (при а ) л/3 ) при снижении частоты 12 в известных НПЧ было ограничено высокой пульсацией напряжений и токов в фазах асинхронных двигателей, поскольку это приводило к резкому снижению КПД. Именно поэтому частота 12 = 3 Гц для преобразователей серии ТТС выбрана за минимально возможную. Введение указанных ДУВ снимает это ограничение, так как непрерывность фазных токов при любых углах а )л/3 обеспечивается его протеканием по вкЛюченным в соответствующие моменты ДУВ, частота включения которых сохраняет. ся постоянной и равной Ь =. 611 и при Г 1 = 50 Гц Ь = 300 Гц, так что предлагаемый НПЧ становится аналогичным трехфазному йн вертору напряжения с ШИМ на частоте 1 Г300 Гц. Таким образом, снимается ограниче ние, которое накладывалось на 12 (ви), ко торая в предлагаемом НПЧ может быт сколь угодно низкой и установлена на лю бом необходимом уровне,Поскольку таким комплектом ДУВ с предлагаемой гибкой системой управления, обеспечивающей все необходимые режимы работы преобразователя, не обладает ни один из известных НПЧ, предлагаемое техническое решение обладает существеннымиотличиями, обеспечивающими достижение заданного положительного эффекта, данное техническое решение предложено к рассмотрению как изобретение.На фиг,1 приведена принципиальная схема силовой части преобразователя, на фиг,2 - временные диаграммы, поясняющие его работу; на фиг,З - структурная схема одного из возможных вариантов выполнения систем управления НПЧ.Преобразователь имеет три выходных фазных вывода (ФВ) 1 - 3 и, при в = 3, три входных вывода (ВВ) 4-6, шесть групп 7-12 основ н ых и одкл ючающих вентилей (ОП В) 13-30, нечетные из которых входят в нечетные(катодные) группы 7, 9, 11, Э четные ОПВ входят в четные (энодные) группы 8, 10, 12, Шес . дополнительных управляемых вентиля 31 - 36 также включены в группы 7 - 12, а их общие точки соединения соединены общей шиной 37. Датчики 38-40 тока контролируют ток ФВ 1 - 3 преобразователя 1,2, 1 з, соответственно,Блок 41 управления формирует на своих выходных выводах включающие сигналы для ОПВ и ДУВ, Его входные выводы подключены к ФВ 1 - 3 и ВВ 4 - б, а также к выходам датчиков 38 - 40 тока, Ф В 1 - 3 через датчики 38 - 40 тока подключены к выходным клемам А,В,С для подключения тренхфазной симметричной нагрузки 42 в виде асинхронного двигателя,На фиг,З приведена структурная схема системы управления, на которой показаны основные платы, входящие в нее, и задающий генератор (ЗГ) 43 частоты Гзг - кратной частоте 1 р выходного напряжения (тзк = К 12, где К - целое число). Вход ЗГ 43 связан с внешним управляющим устройством. Выход ЗГ 43 подключен к входу платы 44 фор. мирователя полярности напряжения. Плата 45 синхронизации ПС имеет входы, связанные с входными выводами 4-6, и выходы, подключенные к платам 46 и 47 фазосдвигателей ФС. Плата 48 датчиков состояния вентилей (ДСВ) своим выходом связана с формирователем 49 режимом работы ФРР, Выходы указанных плат подключены к входам платы 50 управления фазой включения (УФ В) основных вентилей, выходы с которой подключенЫ к выходным усилительным каскадам (ВУК) 51 - 53 для включения ОП В, подключенных к ФВ 1-3 соответственно. Выходной усилитель 54 для включения ДУВ(ВУД) своим входом подключен к выходу формирователя 55 сигнала для ДУВ (ФСД), который своими тремя раздельными входами связан с отдельным выходом ДСВ 48, сигнал на выходе кОторого формируется при наличиипроводящихтокДУВ,исвыходами ФПН 44 и ФС 46, Известно, что даже при угле а задержки включения управляемых вентилей, равном нулю ( а = О), на выходе мостового выпрямителя присутствует пульсация выпрямленного напряжения Л О = Опзпб 0 = 0,866 ОП 1, т.е, 13,4% от амплитудного значения (фиг,2 а).Для регулирования выходного напряже ния используется введение угла задержки( а) О), что приводит к увеличению глубины пульсации выходного напряжения и сникению его среднего и амплитудного значений, При а ) л/3 (и условии мгновенной комму тации) мгновенное значение напряженияперед коммутацией достигает нуля, а амплитуда напряжения после коммутации составляет 0,866 Ов, При а)ЫЗ мгновенное значение напряжения нэ выходе мостового 25 выпрямителя изменяет полярность (фиг,2 а).Напряжение между двумя ФВ противоположной полярности (нэпример, между ФВ 1 и ФВ 2 в интервале от 01Т/3, см.фиг.2 б,в) является напряжением на выходе 30 мостового выпрямителя Од( а), Фазным напряжением (на ФВ 1, ФВ 2, ФВ 3 фиг,2 б,в,г соответственно) яцляется, в зависимости от рассматриваемого момента Од( а)/3 и 2 Щ а)/3, Поэтому в моменты, когда на выходе выпрямителя появляется обратное напряжение, зто напряжение появляется и нэ всех ФВ. При появлении обратного напряжения происходит быстрое снижение фэзного тока. Поэтому максимально воз можный угол а существующих НПЧ ограничен возникновением прерывистого тока по ФВ НПЧ, соответственно, пофэзам асинхронного двигателя, что в свою очередь приводит как к пульсации и снижению 45 вращающего момента, так и к существенному росту потерь в асинхронной машине, в том числе и на гистерезис.Зэ счет наличия инверторного режимаработы ОПВ 13 - 30 имеет место низкий коэффициент мощности, потребляемой НПЧ от ИП (на ВВ 4 - 6).Существенно улучшить положение можно за счет использования ДУВ 31-36, включение которых необходимо осуществлять при а)л/3 на угол А=а - л/3 )О, при изменении полярности напряжения, Включение ДУВ приводит к образованик контура внутренней циркуляции тока, по которому происходит в момент изменения полярности линейного напряжения ИП замыкание всех ФВ НПЧ в проводящем для протекающего по ним тока напряжении, Это приводит к поддержанию мгновенных значений тока, протекающего по ФВ, и самозапиранию равнее проводивших ток ОПВ, При этом включаются и проводят ток те из ДУВ, которые подключены к ФВ.одноименным силовым электродом, что и проводивший ток ОПВ, Иначе говоря, если проводили ток ОПВ 17,22 и 29, то при изменении полярности включается ДУВ 31, 34 и 35, Новое включение ОПВ с заданным углом а л/3 приводит к запиранию ранее проводивших ток ДУВ, Таким образом включение ДУВ при изменениях полярности напряжения при углахал/З,исключает появление импульсов обратной полярности в линейном и фазном напряжении НПЧ и снижает пульсацию тока в фазах асинхронной машины, Одновременно зэ счет исключения кратковременных инверторных режимов повышается коэффициент мощности потребляемой НПЧ от ИП и снижается входной ток НПЧ. Поскольку при каждом включении ДУВ одновременно происходит запирание всех ОПВ, то при изменении полярности напряжения нэ любом 1-м ФВ НПЧ должно производиться включение ОПВ (с тем же заданным углом . а л/3), но из противоположной подключенной к этому 1- му ФВ группы, Так, если проводили ток ДУВ 31, 34 и 35, то при смене полярности напряжения на ФВЗ и очередном включении ОПВ 17, 24 и 30, по сохранении направления токов 11,13 "+" - к фазам нагрузки 42, а 12 "-" - от фазы нагрузки 42, ДУВ 31 запирается, ОПВ 30 не включится, но останутся право- дить ток ДУВ 34 и 35. Полярность напряжения на. ФВ 3 изменится на обратную, но реактивный ток 1 з ФВ 3 потечет от ФВ 2 через ДУВ 34 по шине 37 к ДУВ 35 и ФВ 3 к фазе С нагрузки 42. За счет тока, протекающего по этой цепи, ток через ОПВ 24 (124) снизится на величину тока 1 з12, протекающего по ФВ 2 (124 = 12-1 з), При этом за счет протекания тока по контуру внутренней циркуляции происходит снижение тока через ОПВ и исключение режима инвертирования реактивного тока асинхронного двигателя.Поэтому при угле р запаздывания тока относительно напряжения менее 60 ( л/3 по частоте выходного напряжения) форма напряжения на фазах симметричной нагрузки будет такой, как показана на фиг.2 б,в,г, Для удобства изображения выбрана частота с 2 = 0,25 тс, т,е. Т 2 = 4 Т 1, Кроме того, на тех же осях, что и фаэнце напряжения, низкими прямоугольпцками показаны сигналыОс,О 2,Оз (выше соответствующих осей с) иОс,О 2,Оз (ниже этих же осей с) на выходераспределителя импульсов РИ в системе уп 5 равления НПЧ, которые задают полярностьнапряжения на соответствующих ФВ 1 иФВ 3, Чтобы не затенять все диаграммыфазных напряжений Од,ОВ,Ос, ток протекающий по ФВ, показан только для ФВ 1 - 1110 (фиг.2 в) наложенным на фэзное напряжениеОд(ФВ 1). Зэ момент со = 0 выбран моментравенства нулю мгновенного напряженияОд, после изменения полярности напряжения на выходе РИ с "- на "+". Считаем, что15 к этому времени реактивный ток 12 ФВ 2 ужеуспел снизиться до нуля и все ДУВ выключены, Включение ДУВ для замыкания всехФВ между собой приводит к запираниюпроводивших ток ОПВ и образованию нуле 20 вой площадки в кривых мгновенных значений всех фазных напряжений и наклонныхплощадок в кривых мгновенных значенийфазных токов,В момент с0 (сД,=ЛАЙ, где агавугловая частота напряжения на выходеНПЧ, в данном случае 02 = 0,25 в ) на ОПВгрупп 7,10 и 11 подается включающий сигнал с заданным углом а л/3, но включаются только два ОПВ из групп 10 и 11,которые подключают ФВ 2 и ФВ 3, например, к ВВ 6,5. ОПВ из группы 7 не включается, несмотря на подачу включающегосигнала, так как ДУВ 32 и 35 остаются включенными и через них с Ф В 1 к ФВ 3 протекаетреактивный ток, снижающий ток, протекающий по включенному ОПВ группы 11, Далеепроцесс происходит описанным выше образом, вплоть до момента Т 2(6. Считаем, что кэтому времени реактивный ток 1 с снизился до40 нуля и к моменту Т 2/6 - очередного изменения полярности напряжения О 56(между ВВ 5и б) ДУВ 32 и 35 заперлись.Последующая подача включающего сигнала на соответствующие ОПВ приведетлишь к включению двух ОПВ, по одному вгруппах 7 и 10, а ДУВ 34 и 35 останутсяпроводить реактивный ток 1 з ФВЗ, подключив соответственно ФВ 3 к ФВ 2.После момента с = 2 Т/б = Т 2/3 должнапроизойти смена полярности напряженияна ФВ 2 и при этом ФВ с помощью ДУВ 31.и 34 будет подключен к ФВ 1, а реактивныйток И будет снижать ток протекающийповключенному ОПВ группы 7 в соответствиис вертикально заштрихованной частью вкривой тока 1 сс (фиг.2 б), В зависимости отрежима работы асинхронного двигателя 42нагрузки (фиг,1) фазный ток перед изменением полярности может быть.по мгновенному значению близок к амплитудному значению тока той фазы, к которой производится подключение, однако, при р60 этот ток всегда меньше тока той фазы, к которой осуществляется подключение. Поэтому, когда происходит включение ОПВ, реактивный ток быстро снижается.Таким образом контур внутренней циркуляции тока (КВЦТ), который образуется каждый раз при включении ДУВ, обеспечивает сглаживание пульсаций тока в фазах асинхронного двигателя и исключает необходимость перевода ОПВ в инверторный режим.Очевидно, что набором соответствующего числа интервалов проводимости ЛтпТ 1/6 внутри интервалов Т 2/б мокно получить любое значение частоты т 2 = т 1/и. Если и - целое число, в напряжении на ФВ НПЧ будет отсутствовать несимметрия, средние и действующие значения полуволн напряжения на всех ФВ буду;авны между собой, а в фазных токах будет отсутствовать постоянная составляющая и субгармонические.Снижение частоты Г 2 выходного напряжен я достигается при увеличении числа и, Так, при 11 = 50 Гц и п = 17 123 Гц, а при и =20 12=2,5 Гц. Чем ниже частота выходного напряжения, тегл больше должен быть угол гх и больше угол Л включенного состояния ДУВ. Однако глубина пульсаций фазного тока асинхронного двигателя 42 возрастает незначительно, так как частота включений ОПВ сохраняется постоянной 1 П =- б 11 =. б х 50 = 300 Гц, а фазный ток на любой низкой частоте путем соответствующего изменения угла сможет поддеркиваться на любом необходимом уровне.Таким образом низкий предел частоты выходного напряжения и его значение могут быть снижены до любого наперед заданного значения.Система управления предлагаемым НПЧ может быть выполнена на основе выпускаемых серийно преобразователей частоты серии ТТС, имеющих два типоисполнения ТТС-350-50 ОМ (с естественным охл.ркдением) и ТТС-350-50 Ом(с принудительным воздушным охлаждением). Опуская ряд плат, не имеющх прин. ципиального значения для работы НПЧ, структурная схема блока управления 41 (фиг.1) примет вид, приведенныйна фиг.З. Она содержит следующие основные платы (фиг.З): с задающего генератора (ЗГ) 43, сигнал на выходе которого в виде ймпульсов частотой 1 зг, например, в шесть раз выше выходной частоты 12 преобразователя, поступает на плату 44 формирователя. полярности напряжения (ФПН) на ФВ 1 - 3 НПЧ. На этой плате установлен распределитель импульсов (РИ) в виде пересчетного кольца на триггерах, преобразующий сигнал 1 зг в три пары парафазных сигналов О 151: О 202;5 ОзОз длительностью Т 2/2, взаимный сдвигмежду которыми О 1; О 2; Оз и О 1: О 2, Оз составляет 120 по частоте.Кроме того, на ФПН 44 поступают рядсигналов: макс - ограничивающего и редель ную частоту 1 зг, при которой НПЧ переходитв режим коммутатора, при котором каждый из ФВ подключается к соответствующему ВВ с помощью двух встречно-параллельно соединенных ОПВ, ВП - "НЗ" - эти сигналы 15 определяют порядок следования фазныхнапряжений, соответствующий вращению асинхронного двигателя вперед и назад,Для управления напряжением на ФВ1-3 НПЧ предназначен канал для формиро вания системы сигналов, каждый из которыхсинхронизирован относительно полокительной или отрицательной полуволны напряжения на ВВ 4 - 6, подключенных к ИП,; Эти сигналы имеют подвижный передний 25 фронт и неподвижный задний фронт, совпадающий с моментом изменения полярности питающего напрякения, Канал содержит плату 45 синхронизатора (ПС) и две платы 46 и 47 фазосдвигателей (ФС), определяющих 30 момент включения ОПВ в группах 4 - 12. (фиг.1) в выпрямительном (углы х ) и в ин-.верторном(углы /).режимах. ПС формирует сигналы полярности питающего напрякения Ол(+), Ол(-), О 5(+), О 5 Я; Об(+), Ог(-), кото рые подаются на входы плат ФС 46 и 47,Кроме того, на отдельные входы этих плат 46 и 47 подается сигнал управления углом о, и /3 соответственно. Канал раздельного управления тиристорав содеркит плату 48 40 датчиков состояния вентилей (ДСВ), в которую входят датчики состояния ОПВ, входящих в группы 7 - 12, и дополнительный датчик для контроля состояния проводимости ДУВ, Канал раздельного управления 45 ОПВ содержит также плату 49 формирования режимов работы (ФРР) групп ОПВ соответственно выпрямительного и инверторного, При низком сов р(ф60) или при тормозном режиме подключенного 50 к НПЧ асинхронного двигателя запрещается включение ДУВ 31 - 36 (фиг,1), и НПЧ переходит в основной заложенный в нем режим работы, при котором после смены полярности напряжения на каждом ФВ 55 РПВ проводившей ранее группы переходятв инверторный режим и передают в ИП реактивный ток каждой данной фазы нагрузки, Сигналом с необходимости перехода НПЧ восновной режим работы с инвертированиемреактивного така является сигнал с соотетствующего выхода ДСВ 48 о наличии, по меньшей мере двух, проводящих ток, ДУВ и сигнала необходимости изменения полярности напряжения на одном из ФВ,Выходы рассмотренных формирователей 44,46,47 и 49 подключены к входам платы 50 управления фазой включения (УФВ) для ОПВ 13 - 30, на которой осуществляется формирование 18-ти сигналов (по числу ОПВ), реализующих заданный алгоритм управления НПЧ. Указанные сигналы формируются на выходе УФВ 50, в результате логичеСкого суммирования выходных сигналов с плат; полярности напряжения - платы 44 ири заданной частоте, среднего значения напряжения плат 46 и 47 и раздельного управления режимом работы - платы 49, Для обеспечения надежного включения ОПВ каждый импульс на выходе УФ В 50 усиливается по мощности на платах выходных усилительных каскадов (ВУК) 51-53 (отдельно для каждого ФВ 1 - 3 НПЧ соответственно ВУК 1, ВУК 2, ВУК 3. Кроме упомянутых плат, содержащихся в блоке 41 управления, аналогичных таковым известного НПЧ, конкретное исполнение которых изменяется и совершенствуется в соответствии с последними разработками, блок 41 (фиг.1) дополнен выходным усилителем 54 для включения ДУВ (ВУД) и формирователем 55 сигналов для включения ДУВ (ФСД),В наиболее простом случае необходимо и достаточно для работы предлагаемого НПЧ подавать включающие импульсы на все ДУВ 31 - 36 в моменты изменения полярности соответствующего линейного напряжения, на которое подключены проводящие ток ОПВ; Поэтому ВУД 54 может быть выполнен в виде импульсного усилителя с шестью раздельными выходами (по числу ДУВ 31-36), который усиливает сигнал, поступающий на его вход с выхода ФСД 55. При длительности сопв = Оопв/и)1 каждого включающего ОПВ сигнала, установленной из условия его обязательного снятия при изменЕнии полярности линейного напряжения для трехфазной сети и мостового выпрямителя 6 Ьпв =2 лl3 - а и приа =л/3 +Л получаем, что Л - допустимое время включенного состояния ДУВ - лежит в пределах 0Л л/3, где Оопв и Л - углы проводимости ОПВ и ДУВ соответственно, практически совпадающие по длительности с длительностью соответствующих включа- . ющих сигналов, отсчитываемые по напря-, жению частотой б 1 ИП и при этом всегда Оопв +А=к/3 =а 1 Т 1 гб. Поэтому для формирования сигналов, подаваемых навход ВУД 54, ФСД 55 может содержать элемент 6 ИЛИ-НЕ, входы которого связаны с выходами формирователей включающих сигналов длительностью 6 Ьпв для каждой полярности каждой фазы ИП, содержащемся в ФС 46. Кроме того, ФСД 55 должен содержать элемент запрета, запрещающий подачу сигнала с выхода упомянутого элемента 6 ИЛИ - НЕ на вход ВУД 54 в случае,10 когда на двух его входах, связанных соответствующими выходами ДСВ 48, и ФПН 44. присутствуют сигналы проводимости ДУВпри наличии сигнала о необходимости изменения полярности напряжения на одном из 15 ФВ НПЧ. Этот элемент может быть выполнен на основе логическйх элементов 2 И, входы ФСД 55 которого связаны с упомянутыми выходами ДСВ 48-и ФПЧ 44, выход которого подключен к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ 2 ИЛИ, второй вход 20 которого подключен к выходу рассмотренного ранее 6 ИЛИ-НЕ, а выход этого элемента уже подключен ко входу ВУД 54.Очевидно, что запрет на включение ДУВ 25 приводит к автоматическому переходу на инверторный режим работы ОПВ, После завершения инверторнот-о режима и приал/Звосстанавливается включение ДУВи непосредственная передача реактивноготока с фазы на фазу нагрузки. 30 По мере роста частоты 12 выходного напряжения и, соответственно; среднего значения напряжения в течение каждого полупериода на ФВ НПЧ, уменьшается угол 35 а запаздывания включения ОПВ и приа=.7 г/3 включения. ДУВ прекращается.От этого момента НПЧ работает в режиме всех известных НПЧ и инвертирует реактивный ток после изменения полярности на пряжения на соответствующем ФВ,Таким образом обеспечивается не только режим инвертирования реактивного тока асинхронного двигателя при больших углах ( у 7( р55 ), но и автоматический переход 45 НПЧ в режим возбуждения асинхронной машины при генераторном торможении, а также самостоятельный возвратк включению ДУВ при снижении р (55 и увеличении а) /3, Для низких частот 12, при которых 50 а ) р/3 угол сдвига р между током и напряжением, как правило, значительно меньше 55 О, и за счет включения ДУВ обеспечивается существенное улучшение качества выходного напряжения и сглаживание тока, протекающего по фазам нагрузки. Это приводит к снижению потерь в асинхронном двигателе на гистерезис, к снижению пульсаций вращающего момента и среднего значения момента при одинаковом действующем значении фазных токов и напряжений, к общему повышению КПД и коэффициента мощности на входе предлагаемого НПЧ. по сравнению с аналогичными режимами работы асинхронного двигателя от известного НПЧ на тех же частотах. Это, в свою очередь, позволяет снизить минимальное значение частоты 1 г выходного напряжения ирасширить экономически целесообразный диапазон регулирования частоты с помощью НПЧ,Формула изобретения 1; Непосредственный. преобразователь частоты, содержащий шесть вентильных п- фазных групп основных подключающих вентилей, одни соответствующие одноименные выводы каждой группы которых соединены с входными выводами, а другие объединены и подключены к соответствующему фазному выходному выводу, блок управления, состоящий из распределителя импульсов с формирователемнапряжения на фазн ых вы водах п реобразовател я и сис. темь фазоимпульсного регулирования, входящей в формирователи включающих сигналов для основных подключающих вентилей, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества напряжения. на выходе преобразователя и снижения входного тока по сравнению с выходным, а также расширения за счет этого диапазона регулирования частоты выходного напряжения в сторону получения сколь угодно низких частот, между каждой анодной и катодной группами основных подключающих вентилей, соединенных с каждым фазным выводом, подключены по два соединенных последовательно введенных дополнительных управляемых вентиля, общие точки которых соединены между собой, а блок управления дополнен датчиками состояния проводимости для указанных дополнительных управляемых вентилей и включенными последовательно формирователем и выходными усилителями включающих импульсов для этих дополнительных вентилей, причем указанный формирователь выполнен обес печивающим включение дополнительныхуправляемых вентилей в моменты изменения полярности мгновенного значения питающего напряжения и своими входами подключен к указанному датчику состояния 10 проводимости этих дополнительных управляемых вентилей, к формирователю полярности напряжения на фазных выводах преобразователя и к выходам формирователей включающих сигналов основных под ключающих вентилей.2, Преобразователь по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что формирователь включающих импульсов для включения дополнительных управляемых вентилей содержит 20 элемент, обеспечивающий сравнение сигналов с выходов фазосдвигателя выпрями- тельного режима длительностью, соответствующей углу задержки а, и дли- .тельностью л /3 относительно момента ес тественнной коммутации, и в случае Л=а --л /30 формирующий сигнал на своем выходе, элемент. запрета, формирующий сигнал запрета длительностью л /6 перед моментом изменеиия полярности напряже ния на любом из фазных выводов преобразователя при наличии в этом интервале проводящих ток дополнительных вентилей, соединенный своими входами с соответствующими выходами формирователя поляр ности напряжения и с выходами датчиковсостояния вентилей, контролирующих проводимость дополнительных управляемых вентилей, и многоканальный ключ, обеспечиваЮщий передачу сигналов длительно стью Ь на входы соответствующихвыходных усилителей для включения дополнительных вентилей в случае отсутствия сигнала запрета на выходе элемента запрета.