Групповой преобразователь частоты

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскннСоцнапнстнческннРеспублик(5)М. Кл, Н 02 М 5/27 Н 02 М 7/515 Государственный каннтет но делан изобретений н открытий.и,./ 1) Заявит 4) ГРУППОВ ОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ Изобретение относится к силовой преоб. разовательной технике и может быть иопользовано в тиристорных комплексах для электроснабжения предприятий на повышенных частотах.Известен групповой преобразователь, 5 состоящий из источника постоянного напряжения и нескольких объединенных по выходе инверторов, каждый из которых снабжен трансформатором тока, пер вичные обмотки которых включены с одинаковой полярностью между соответствующими инверторами и фазой сети, а вторичные обмотки соединены последовательно также с одинаковой полярносных токов. инверт тью 1.11 Данное устрейство, отличаясь значительной массой и габаритами эа счет уравнительных трансформаторов тока, не обеспечивает достаточной эффективности деления тока между остальными инверто рами в широком диапазоне нагрузок, так как настраивается на фиксированную величину разбаланса выход олафров.Известен также групповой преобразователь частоты, содержаший два объединенных по выходу инверторы,регуляторы.постоянного налряжения в цепи питания каждого инвертора с установленными на их выходах 1 С-фильтрами, блок управ-ления регуляторами, датчики тока в пепа питания инверторов и узел сравнения сигю палов 23Недостаток укаэанного устройства.состоит в том, что оно решает задачу распределения нагрузки только в случае двух инверторов одинаковой мошности, что ограничивает область его применеНаиболее близок к предлагаемому потехнической сушности групповой преоб- . гораэователь частоты, содержащий объединенные по выходу инверторы, регуляторы постоянного напряжения в пепи питания каждого инвертора, выполненные в виде полууправляемых мостов с установлее 10013731001373 Риг. 5 Р,2 Р,б 1 УГ Составитель Г. МыцыкРедактор Л; Г 1 челинская Техред Ж,Кастелевнч Корректор Ю, Макаре Подписноомитета СССРоткрытийаушская наб., д, 4/ 39/70 Тираж 685 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рт", г. Ужгород, ул. Проектная филиал ППП П3 100 ными на их выходах 1 С-фильтрами, блоки управления регуляторами, датчики тока в цепи питания инверторов, узлы сравнения сигналов, а также сумматор и делитель, соединенные последовательно, и умножители сигналов датчиков тока, входы которых соединены с выходом делителя, причем выход каждого из датчи 13734ключены к входам соответствующих блоков управления регуляторами, инверторы разделены на две группы мощности каждой из которых выбирают таким образом, что выполняется условие Р.-Е Р1 с:1ков тока подключен к одному из входов сумматора,:а выходы умножителей под О ключены к одним из входов узлов сравнения, другие входы которых соединены с выходами соответствующих датчиков тока, при этом выходы узлов сравнения подключены к входам соответствующих 15 блоков управления регуляторами 3,В известном устройстве обеспечивается заданная загрузка произвольного количества объединенных по выходу инверторов во всем диапазоне изменения параметров 2 р нагрузки. В результате этого можетбыть достигнута предельная мощность преобразовательного агрегата при использовании вентилей установленной мощности. Структура выпрямительной части преоб разователя реализуется минимальным количеством управляемых вентилей, Однако во входном токе преобразователя дополнительно к нечетным возникают четные гармоники, которые отрицательно сказы- ЗО ваются на работе устройств питающих преобразователь, что ограничивает область применения таких преобразователей.11 ель изобретения - уменьшение ме"шающего влияния преобразователя напитающую сеть,Поставленная цель достигается тем,что в групповом преобразователе частотьсодержащем объединенные по выходу инверторы, регуляторы постоянного напряжения в цепи питания каждого инвертора,выполненные в виде полууправляемыхмостов с установленными на их выходахС-фильтрами, блоки управления регуляторами, датчики тока в цепи питанияинверторов, узлы сравнения сигналовэтих датчиков, а также сумматор и делитель, соединенные последовательно, иумножители сигналов датчиков тока, вхо- фды которых соединены с выходом делителя, причем выход каждого из датчиковтока подключен к одному из входов сумматора, а выходы умножителей подключены к одним из входои узлов сравнения, Ядругие входы которых соединены с выходами соответствующих датчиков тока,при этом выходы узлов сравнения подгде п, п - количество инверторов первой и второй групп. соответственно;Р Р - номинальные мощности инверторов, образующих этигруппы,при этом регуляторы постоянного напряже.ния одной группы инверторов выполненыс совмещенной анодной неуправляемойгруппой вентилей, а другой - с совмешеннпйкатодной неуправляемой группой вентилей.На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 -схема одного из вариантов выполненияпреобразователя и временные диаграммы,поясняющие его работу; на фиг. 4 и 5 -графики зависимостей коэффициентов искажения 9 и мощности Х от угла управления с и коэффициента М от величины ассиметрии у загрузки инверторных блоков; на фиг. 6 - расчетная схемаодной фазы выпрямительной части преобразователя,Групповой преобразователь частоты(фиг.1 ) содержит разделенные на двегруппы инверторы 1 и 2, регуляторы 3и 4 в цепи питания инверторов 1 и 2 соответственно, 1 С-фильтры 5, блоки 6управления регуляторами постоянного напряжения, датчики 7 тока, узлы 8 сравнения, сумматор 9, делитель 10 и умножители 11.Регуляторы 3 постоянных напряжений,подаваемых на инверторы 1, выполненыс совмещенной катодной неуправляемойгрутцтой вентилей, а регуляторы 4 - ссовмещенной анодной неуправляемой группой вентилей,При 01 =тп =1 схема преобразователя1 2может быть выполнена так, как показано на фиг. 2. В этой схеме условия минимального искажающего влияния преобразователя на сеть выполняются в связис необходимостью равномерной загрузкиинверторных блоков. Работа устройствапоясняется фиг. 3, где показаны времвнные диаграммы выпрямленных напряжений,потребляемых токов и результирующегопараллельной работе инверторных блоковразличной мощности. Когда групповой преобразователь составляется из двух инверторных блоков, то его схема приобретает вид, показанный на фцг, 2, В этойсхеме условия (1) - (3) выполняютсяв связи с необходимостью равномернойзагрузки инверторных блоков 1, Приатом за счет наличия инверторного трансформатора достигается гальваническаяразвязка между выходами инверторныхблоков, в результате чего исключаетсянеобходимость в установке разделительного трансформатора на входе групповогопреобразователя. Установка развязывающих трансформаторов на входе групповогопреобразователя существенно ухудшаетмассога 1 аритчъе показатели всей системы преобразования,Улучшение спектрального состава по Отребляемого тока достигается не соответствующим законом управления вентилями регуляторов, а путем особым образом организованной структуры этихрегуляторов, а именно благодаря тому,что регуляторы постоянного напряженияодной группы инверторов выполнены ссовмещенной анодной неуправляемойгруппой вентилей, а другой - с совмещенной катодной неуправляемой группой ЗОвентилей,При использовании указанньх регуляторов в групповом преобразователе, осуществляющем централизованное питаниепотребителей на ряде фиксированных час- утот не требуется осуществлять групповую регулировку напряжений питания инверторов. В этом случае тиристоры каждого регулятора управляются импульсами,которые подаются в соответствующий ммент времени одновременно на все тиристоры данного регулятора.Таким образом, в предлагаемом преобразователе улучшается коэффициентискажения в результате минимизации содержания четных гармоник в кривой потребляемого тока. Это, в свою очередь, приводит к улучшению входного коэффициента мощности, который не ниже чем 0,9при кратности применения напряжения(др равной 1,25.Кроме того, предлагаемое устройствохарактеризуется уменьшенным значением (по сравнению с симметричнымисхемами выпрямления) потребляемойреактивной мощности при фазовом регулировании, простотой системы управления, меньшими габаритами и более низкойст о им остью.Формула изобретенияГрупповой преобразователь частоты, содержащий объединенные по выходу цнверторы регуляторы постоянного напряжения в цепи питания каждого инвертора, выполнение в виде полууправляемых мостов с установленными на их выходах Ь С-фильтрами, блоки управления регуляторами, датчики тэка в цепи питания инверторов, узлы сравнения сигналов этих датчиков, а также сумматор и делитель соединенные последовательно, и умножители сигналов датчиков тока, входы ко торых соединены с выходом делителя, причем выход каждого из датчиков тока подключен к одному из выводов сумматора, а выходы умножителей подключены к одним из входов узлов сравнения, другие входы которых соединены с выходами соответствующих датчиков тока, при этом выходы узлов сравнения подключены к входам соответствующих блоков управления регуляторами, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения искажающего влияния преобразователя на питающую сеть, регуляторы постоянного напряжения одной групйы инверторов выполнены с совмещенной анодной неуправляемой группой вентилей, а другой - с совмещенной катодной неуправляемой группой вентилей, причем инверторы сос тоят из двух групп, мощности каждой из которых выбирают таким образом, что выполняется условие"ДгХ. Р-С Р:,где т 1, п - количество инверторов первой и второй групп; соответственно;Р, Р - номинальные мощностиКинверторов, образующихэти группы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Заявка ФРГ2418576,кл. Н 02 У 3/38, 1977,2, Авторское свидетельство СССР866671, кл. Н 02 М 7/515.3. Авторское свидетельство СССР896724, кл. Н 02 М 7/515, 1982.