Непосредственный преобразователь частоты

ньг;. выводов преобразователя, причем к первому из них присоединены анодные выводы трех катоцных групп, выполненных на управляемых вентилях, и катодные выводы четвертой анодной группы, а к второму комплекту присоединены катодные выводы трех анодных групп, также выполненных иа управля,емых вентилях, и анодные выводы четвертой катодной группы, общая точка соединения четвертой пары групп образует нейтраль преобразователя, блок коммутации, соединенный с выхоцными 1 В, включающий в себя дополнитель- )"5 ные управляемые вентили (ДУВ) и коммутирующий конденсатор, подключенный с помощью вспомогательных управляемых вентилей (ВУВ), блок управления преобразователем, входными выводами подключенный к каждому из входных и выходных выводов преобразователя и нейтрали с задающим входом, подключенным к задатчику частоты ): - где 1 - любое целое число, 2519а гакже включающий в себя логический уз:т, например распределитель импульсов (РИ), преобр.зующий имгульсы частотой Гв три пары парафазкьпсигналов Б .), П, П ь з -"О попарно последовательно сдвинутых на угол 2 У/3, с частотой 1., и длительностью Т /2 = 1/2 Г, а также датчики потейциала относительно нейтрали (ДПо) и относительно соседнего выодного ФВ преобразовгтсля - . (ДП (; ь,) ) с выходными сигналамиПоПо и Г(ф) П )( ) соответственно, датчикис)+) С фазного тока (ДТ;) - 1, включенные з рассечку каждого ФВ, датчики напряжения (Пк) коммутирующего конденсатора (ДНХ) и пороговый датчик превышения напряжением П 1 на входе преобразователя заданного ацряжения Ппь , Формирующий сигнал д = 0 О - П о;, О, Формирователи включа.ощих сигналов групп ФСГ,.) ФСГ (1)3 для включения соответстзенно ОПВ анодкой-гатодной группы, соединенной с х-м ФВ, и Формирователи импульсов ФЯД и ФИВ для включения соответственно ДУВ и ВУВ преобразо.вателя, о т л и ч г .о щ и й с я тем, что, с целью снижения массы и габаритов знергопреобразующей установки за сч т повьппения коэффициента мощности на входкых выводах преобразователя с одновременным повышением Функциональной надежности за счетисключения операции Фазирования включения ОПВ и режима инвертированияреактивной мощности фазы нагрузкипутем непосредственной передачи реактивного тока по внутренним цепям изДУВ непосредственно с фазы на Фазунагрузки .по ДУВ блока коммутаций, атакже за счет снижения установленной .мощности вентилей блока коммутаций,указанные ДУВ соединены в два трехфазных выпрямительных моста, выводыпеременного тока которых соединены сФВ, а выводы постоянного тока замкнуты соответственно на первичный и вторичный элементы узла выравниваниятока между двумя параллельными цепямив виде двух последовательно соединенных ДУВ, находящихся в каждом изэтих мостов, к которым этот узелподключен основными выводами, а к егодополнительным выводам с помощью ВУВподключен коммутирующий конденсатор,блок управления преобразователемснабжен датчиками состояния проводимости каждой группы (ДСГ) ОПВ, нормированный сигнал 0/ (а),о1)навыходе которых Формируется при наличии проводящих вентилей в аноднойкатодной группе ОПВ, соответственносоединенной с 1.-м ФВ преобразователями сигналов с ДТ, и ДНК в сигналызнака контролируемых величин 1;(+11-) П кн) П к(и сигналыб 1 и й 1) превышения заданных значений 1тока и напряжения 1)кь. 1)КПк)блоком задания режима работы (БЗР) преобразователя, Формирующим сигналБ) Е - естественной коммутации, приСтналичии на. его входе указанных сигналов Д 1,и наличии или отсутствии на его других входах всех других сигналов, или при. отсутствии на всех его входах укаэанных сигналов; П г - подготовки к режиму искусственной коммутации при наличии сигнала ДПп и отсутствии сигналов Й 1 и ЙПк; И- искусственной коммутации, при наличии сигнала йП к и отсутствии сигналов Д 1 , и логическими блокамн, Форьп- рующими на своих входах сигналы: (30)(1) /5 к(1) - при снятии включающего сигналаСВСц(1), СВС (1 Цсоот049 22та блока коммутаций, соединенных с1-м и (1-1)-м ФВ своим одноименными разноименным соответственно относительно ЗИФ(х) и ЗИФ силовымэлектродом, вторая пара указанныхвыходов подключена к входам ФИД,включающих ДУВ второго моста блокакоммутаций, соединенных с -м и(Р 1)-м ФВ аналогичным образом, пятый и шестой выходы подключены квходам ФИД, включающих ДУВ разныхмостов, из которых в первом мостеблока коммутаций - ДУВ, соединенныйодноименным силовым электродом с данной анодной-катодной группой ОПВ,а во втором - ДУВ, подсоединенныйразноименным силовым электродом к(+1)-му ФВ, седьмой его выход подсоединен к входу ФИВ, включающегоВУВ, связанный силовыми электродамис одноименными силовыми электродамиуказанных ДУВ, а восьмой его выходподключен к четверто 1 у разрешающемувходу ФСГк(1), ФСГ ,1.) разноименнойгруппы ОПВ, подключенной к тому же ,ФВ, каждый ЗИФ (1.) и ЗИФимеетй,по восемь входов, первые три из которых подключены к каждому из выходов БЗР, три других - к выходам форм: рователей СВС,(з.), ИПН (1), ЗВГ(1)ии 2 и СВС (1)ИПН (1)ЗВ 1 к (л. 1 соответствейно седьмой вход подключенк выходу ДП (1-1)д противоположнойполярности напряжения, а восьмой еговход подключен к выходу преобразователя сигналов ДНК ЛБ к+1 - ЗИФ(1), .И 11 - ЗИФ (1), формирующих импульсы на первых четырех своих выходах при наличии на соответствующих входах сигналов Еи с ДП ;,), об изменении полярности напряжения, формирующих импульсы только на первых двух выходах при наличии сигнала П г и появлении импульса с ДП . 11. об из(1 - 111 менении полярности напряжения или при появлении импульса ДБ противоположнсй полярности с выхода преобразователя ДНК и при наличии сигналаП или сигнала И , формирующих импульсы на пятом, шестом и седьмом выходах при появлении импульсов / (1), /Ь (1) и наличии сигнала И , или при появлении импульсов 4 ю.(1) (а) и наличии сигнала П.д,-соответственно для ЗИФ(И и ЗИФк, причем в последнем случае,21 1584 ветственно анодной-катодной группы ОПВ, соединенной с д-м ФВ, при реализации выращений; рд(а)0;4(1 ф Рк )фк( ) фР(ъ (1) - при изменении йолярности нацкпряжения соответствующей группы ОПВГИПН о(1), ИПН к(1 Я, соединенной с -м ФВ относительно нейтрали, при реализации выражений; уд, ,(;) -к(;) П (;)1 О к Ы (1); к - при запирании всех ОПВ в соответствующей группеЗВГ, ЗВГк(1)3 при реализации выражений, а (1) = 0; х15кд(1) + а (1), ф = б;хЫФ(х) + (к , логическими узла-.ми, формирующими запускающйе импульсыдля формирователей ЗИФ (1), ЗИФ (1)соответствующей анодной-катоднойгруппы, подключенной к д-му ФВ, приизменении полярности напряжения нанем для образования указанных внутренних цепей протекания реактивного 25тока, а также цепей для тока зарядкикоммутирующего конденсатора и токаискусственной коммутации ОПВ, приэтом ФСГ (1), ФСГк(1) первыми входами подключены к инверсномуФСГ,(з.)3и к прямому ФСГк(1) -му выходамРИ и имедт еще два запрещающих входа,один из которых связан с выходамиИПН (д+1), ИПН (1+1) разноменнойгруйпы ОПВ, подключенной к (3.+1)-му35ФВ, другой подключеч к выходам преобразователя ДТ;(, 1 , ФСГ (1),ДТ;1 , -ФСГк.), четвертый разрешающий вход подключен к выходу логического узла ЗИФ (ь), ЗИФ(1) разно Оименной группы ОПВ, подключенной ктому же ФВ, формирующие включающийсигнал Бс и Пк(1) при обязательном наличии сигнала на первом из указанных входов и отсутствии сигналов 45на его запрещающих входах или при наличии сигнала на его четвертом разрешающем входе, ФИД и ФИВ, имеющихпо несколько раздельных входов, организованных по схеме ИЛИ, которыеприсоединены к одному из выходов соответствующих логических узловЗИФ(1), Зэк, логические узлыЗИФц, ЗИФк(х), содержащчх по восемь раздельных выходов,шесть иэ которых соединены с входами соответствующих ФИД, при этом первая парауказанных выходов подключена к входам ФИД, включающих ДУВ первого мосформирующем импульс на его последнем восьмом выходе, где Т 1 - периоднапряжения источника питания, Т 1/Г, Т, - период напряжения на ФВ преобразователя, Т = 1/Г,- номер рассматриваемого ФВ, 1ь 4 3 при 1 = 3 1 + 1 .= 1, а при х .= 11 3.2. Преобразователь частоты по п, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества напряже О ния в режиме Е т за счет снижения разницы в полупериодах выходного напряжения, группы ОПВ, выводы постоянного тока которых соединены с нейтралью, выполнены. на управляемых вентилях, а блок управления дополнендвумя дополнительными ФСГ с (0), ФСГ( О) для этих анодной-катоднои групп, соответственно формирующих :,сигналы П (0), Б(0) в случае отсутствия входных сигналов на его входах бИЛИ-НЕ, соединенных с выходами Формирователей СВС (1), СВСк(2), СВС(З), ИПН,(1), ИПН(2), йпн,(З) - ФСГ (О) и с выходами Формирователей 25 СВС,(1), СВС (2), СВС,(З), ИПП (1),(2), ИПН (3), " ФСГ (О).3. Преобразоватеь частоты .,о и. 1 отличающийся те;., чт., с целью сокращения установл иной .ь.,ц.- 30 ности ве стилей блока коммутаций узел выравнивания тока выполнен в виде дро: селя с Ферромагнитным сердечником с двумя раздельными обмоткам со средними точками, которые являются первичными и вторичнь;мн элементами узла, а средние точки служат дополнительными выводами для подключения коммутирующего конденсатора, а выводь. Началоп и Конец каждой из обмоток подключены у первой обмотки к выводам .анодной н катодной групп ДУВ первого моста, а у второй обмотки - к выводам катодной и анодной групп соответственно второго 45 мос.:а блока коммутаций.А. Преобразователь частоты по пп. 1 или 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения установ- . ленной мощности вентилей блока коммутаций, узел выравнивания тока выполнен из двух одинаковых двухобмо.точных дросселей с замкнутыми Ферромагнитньжи сердечниками, первичные обмотки которых соединены между собой своими началами, а вторичные сзаиж конц.ми, к общим точкам соединения присоединены также дополнительные выводи для подключения коммутируюце; э ко.:денсатора, а выводы концов первичных обмоток;: начал вторичных обмоток присоединены к выводам постоянного тока соответственно первого и второго мостов иэ ДУВ блока коммутаций.5, Преобразователь частоты по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что блок задания режима (БЗР) его работы имеет раздельные входы, подключенные к выходам преобразователей, на к вторых формируются сигналы,Д 1 ф 11 , 1 фз, Лцк, ДБП превышения заданйых величин, и содержит логические элементы ИЛИ-НЕ, ИЛИ, ЗИ, 2 И, которые соединены входами и выходами с соответствующими входами и выходами БЗР, причем первый элемент ЗИЛИ, связанный входами с выходами преобразователей сигналов с ДТ, ДТ, ДТ , имеет прямой выход, подключенный к входу второго элемента 2 ИЛИ, выход которого образует выход сигнала Е т и второй выход НЕ, подключенный к первому входу элементов ЗИ и 2 И, элемент 2 ИЛИ-НЕ, входы которого подключены к указанным входам 1 ЗР, подключенным к выходам преобразователей, на которых формируются сигналы ДБ, ЙБп, а выход - к второму входу второго элемента 2 ИЛИ второй вход элемента ЗИ подключен к входу сигнала ЙПп, а его выход образует выход сигнала П 1, третий вход элемента ЗИ подключен к выходу элемента 2 И, который является также выходом сигнала Пс , а второйскфего вход подключен к входу сигнала 10 кб. Преобразователь частоты по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что Формирователи сигналов групп ГФСГ ,ФСГк(х)3, включающих анодные" катодные группы ОПВ, соединенные с х-м ФВ, выполнены с использованием выходного элемента 2 И, один из входов которого подключен к соответствующему выходу РИ, а другой - к выходу эле-. мента 2 ИЛИ, один из входов которого является четвертым разрешающим входом ФСГд и ФСГ К(д), а другой подключен к выходу элемента 2 ИЛИ-НЕ, входы которого являются его запрещающими входами. Преобразователь частоты поп. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что логический узел запускающих импульсов формиРователей (ЗИФ), включающих ДУВ, 25 1584049и ВУВ, выполнен в виде узла разрешениявключения дополнительных вентилей(РВД), имеющего четыре входа и одинвыход, формирующий выходной сигналЧ (1), Ч(1) соответственно, распределителя импульсов для включения дополнительных (РИД) вентилей блокакоммутаций, имеющих два входа и двепары выходов, которые образуют первыедве пары выходов ЗИФд(1), ЗИфк(1),и узла подключения коммутирующегоконденсатора ПКК(1), ПКК , имеющего четыре входа и четыре выхода,которые являются соответственно спятого по восьмой выходами ЗИФ, приэтом РВД содержит элементы НЕ, входкоторого подключен к входу ЗИФ и накоторый подается сигнал И , а выход - к входу первого элемента 2 И,на второй вход которого подается сигнал у с соответствующего формирователя ИПН, а выход подключен к выходуэлемента 2 ИЛИ, второй вход которогосвязан с соответствующим выходом преобразователя сигналов,ДНК, формирующим сигнал ДУк заданной полярности,а выход подключен к входу выходногоэлемента 2 И, второй вход которогоподключен к выходу соответствующегоДП (, +;, , РИД содержит два усилите, ля-формирователя с двумя раздельнымивыходами, образующими пару выходныхвыводов, единственный вход первогосоединен с выходом,РВД, первый входвторого, являющегося, кроме того,элементом 2 И, соединен с входом пер-; вого усилителя-Формирователя, а еговторой вход подключен к входу ЗИФ,соединенному с выходом сигнала ЕБЗР, ПКК содержит усилитель-формиро"ватель с тремя раздельными выходами,являющимися последующими по счетувыходами ЗИФ, с входным элементом 5 2 ИЛИу ОДин из ВХОДОВ которого пОДключен к выходу первого входного элемента 2 И, один вход которого соединен с входом, подключенным к выходусигнала И . БЗР, а второй - к выходусоответствующего. формирователя СВС,второй входной элемент 2 И имеет двавыхода, один из которых подключен квторому входу усилителя-формирователя с тремя выходами, а другой являет, ся восьмым выходом ЗИФ, а входы этогоэлемента подключены: гервый - к входу, подключенному к выходу сигналаПГ-БЗР, а второй - к входу формирователя сигнала ЗВГ соответствующей 30 группы ОПВ.ФогЯСоставитель Г,МыцыТехред Л.Олийнык Корректор Т,Палий едактор М,Бла роиэводствен вдательский комбинат "Патент", г. Ужг ул. Гагарина, 101 аказ 22 б 1НИИПИ Госуда Тираж 494 твенного комитета по изобр 113035, Москва, И, РаувПодписноеениям и открытиям при ГКНТ СЧСкая наб., д. 4/5Изобретение относится к силовойпреобразовательной технике и можетбыть использовано для плавного регулирования частоты вращения асинхронных короткозамкнутых двигателей в5приводах различного назначения, вчастности.,автономных тяговых электроприводах с собственным регулируемымисточником питания, эне,;гопреобразующая установка которого должна. обла"дать минимально возможной массой игабаритами,. Цель изобретения - снижение массыи габаритов энергопреобразующей установки с одновременным повышениемфункциональной надежности непосредственного,преобразователя частоты(БПЧ) .На фиг. 1 приведена принципиальная схема выполнения БПЧ; на фиг,2-4 -структурные схемы блока управленияи входящих в него логических узлов;на фиг. 5-8 - временные диаграммы,поясняющие работу блока управления 25и всего НПЧ.Преобразователь (фиг. 1) змеетвыходные выводы 1-3 и подключ; кисточнику 4 питания, имеющем поменьшей мере две раздельные л-фазныеобмотки к каждой из. которых БПЧподключен с помощью отдельного комплекта 5, б входных выводов (КВВ),Каждый выходной фазньй Вывод 1-3 (ФВ)преобразователя связан с КВВ 5, 635с помощью основньгх подключающихвентилей (ОПВ, включеннь:.;" в группы7-12, из которых группы 7, 9, 1 1катодные и со стороны гьэремеиноготока подключены к КВВ 5, а группы8, 10, 12 - анодные и со сторонь 1 пе. ременного тока подключена к КВВ 6.КВВ 6 и 5 соединены между собойс помощью катодчой группы 13 и аноднойруппы 14, а общая точка соеди-чения групповых выводов образует4 рВключение всех управляемых вентилей НПЧ в заданные моменты:времениобеспечивается блоком 16 управлениявключением, входные, выводы которогосоединены с каждым из входных и выходных выводов БПЧ. На блок 16 поцаются также сигналы, снимаемые с датчиков 17-19 тока (ДТ), которые вклю-.55чены в рассечку ФВ 1-3 (перед подключением фаз нагрузки А, В, С) послеподключения блока 20 коммУтации в уз.ловых точках 21-23. Блок 20 коммутации содержит двавыпрямительных моста 24 и 25, катодные группы 26 и анодиые группы 27которых связаны между собойчерезустройство 28 для выравнивания токас дополнительными выводами 29 и 30.Дополнительные управляемые вентили 31-42 (ДУВ) входят в четыре упомянутые группы в квтодную 31-33 ианадную 34-36 мосга 24 и в катодную37-."9 и анодную 40-42 моста 45, К дополни;."ельному выводу 29 устройства 28для выравнивания тока подключена об-.кладка коммутирующего конденсатора43 вторая обкладка которого подключена к общей точке соединения .анодаи катода встречно параллельно соединенных вспомогательных управляемыхвентилей 44 и 45 (ВУВ), вторая общаяточка соединения которых Подключенак второму дополнительному выводу 30устройства 28.Устройство 28 для выравнивания тока по двум параллельным цепям можетбыть выполнено в виде двухобмоточного дросселя, выводы раздельных обмоток которого подключены к анодномуи катодному выводам мостов 24 и 25,к средним точкам этих обмоток подключены дополнительные выводы 29 и .30.В устройстве 28 дополнительный вывод29 образован общей точкой соединенияначал обмоток 46 и 47, а вывод 30 образован общей точкой соединения концов обмотск 46 и 47, присоединенныхк выводам .",2 и 53 соответственно катодной 26 и анодной 27 групп моста24, а начала обмоток 48 и 49 присоеннены к выводам 54 и 55 соответственно катодной 26 и анодной 27 группмоста 25,Обкладки 56 и 57 коммутирующегоконденсатора 43 соединены с выводом29 и общей точкой 58 соединения анода и катода ВУВ 44, 45.Блок 16 имеет вход 59, на которыйподаются импульсы частотой Е-кратной выходной частоте Г НПЧ И= М), а также входы, соединенныес КВВ 5, 6, ФВ 1-3, нейтралью 15ПНЧ, и с катоднымя и анодными выводамч 52-55 мостов 24 и 25, которыепомечены теми же номерами, что и выводы, к которым они подключены. Вблок 16 входит логический узел 60,ооеспечивающий подачу и снятие включающих сигналов для групп 7-14 ОПВ,а также выработку вспомогательныхгде ц., ц, - соответственно прямойи инверсный сигналы с1.-го выхода РИ 92; 1),а1) - сигнал с выхода ДСГ 6166 о наличии проводящихток ОПВ в анодной, катодной группе, соединенной с 1 м ФВ,10- сигнал с выхода ДПНвключенного между 1-мФВ и нейтралью (67, 69,71) об изменейии полярности напряжения. 15. Таким образом, сигнал на выходе СВС формируется от момента снятия включающего сигнала с группы ОПВ перед изменением полярности на ней до момента запирания всех ОПВ этой груп О пы, а сигнал на выходе ИПН формируется от момента изменения полярности напряжения на этой группе и также до момента запирания всех ОПВ этой группы. 25Выходы СВС катодных (нечетных) групп подключены к первым трем входам ИЛИ ФСГ 99, а выходы СВС анодных (четных) групп подключены к первым трем входам ИЛИ ФСГ 100, 30Вторые три входа ФСГ 99 подключены к выходам ИПЧ анодных (четных) рупп, а у ФСГ 100 подключены к выходам ИПН катодных (нечетных) групп.Таким образом, включающий сигнал Ц 1 на выходе ФСГ 99 и Ц на выходе ФСГ формируется при выполнении усло" вия:цг 3 ( Р 7РЭ+ /1 ) ()о+1)40ц 74 (3 Рю Ргг) ( У 79 711)Поэтому при снятии включающегосигнала с анодной, катодной группы ОПВ снимается включающий сигнал и на выходе ФСГ 100 и 99, а позже, после изменения полярности напряжений, и с ФСГ 99 и 100 соответственно.Первый запрещающий вход ФСГ 93-98 подключен к выходу ПДТ своего ФВ, но противоположной полярности (1;для ФСГ, (х) и к 1;,и для ФСГк (Второй запрещающий вход ФСГрЫ) ФСГк (1) подключен к выходу ИПН(1-1), 55 ИПНа,(1-1) соответственно,Поэтому формирование включающего сигнала на выходе ФСГ 93-98 задерживается на время протекания тока обратной полярности по 1-му ФВ ипрерывается при изменении полярностинапряжения на разноименной группеОПВ после снятия с нее включающегосигнала до тех пор, пока хотя бЬ одиниз ОПВ этой группы продолжает проводить ток,Формирователи ЗВГ 119- 124 содержатвсего два логических элемента: 2 И -на выходе, гервый вход которого подключен к соответствующему выходу РИ92, а другой - к выходу элемента2 ИЛИ-НЕ, входы которого связаны свыходами ДСГ (61-66) обеих групп соединенных с 1-м ФВ. Поэтому сигнална выходе ЗВГ (1), ЗВГ(1) формируется только в случае запирания всехОПВ, йодключенных к 1-му ФВ, но приэтом только при снятии сигнала спрямого выхода РИ для ЗВГсг инверсного для ЗВГ(1). Выходы всехрассмотренных формирователей подтверждающих сигналов подключены квходам узла 91, который содержит(фиг. 4) шесть (по числу групп СПВ,соединенных с ФВ) логических блоковзапускающих импульсов формирователейЗИФ(О, ЗИФ (1) 125-130, для одновременного запуска формирователейим. ульсов (ФИД) 131-142, для включения ДУВ 31-42, которое осуществляется через распределитель импульсов(РИД) 134-148 для указанных ДУВ.Указанные ЗИФ (г), ЗИФк(д) 125130 запускают также формирователиимпульсов (ФИВ) 149 и 150 для включенияВУВ .44 и 45 через узлы, подключения коммутирующих конденсаторов(ПККр(д), ПКК (1 151-156, которыевместе с РИДр(1), РИД143-1481 и с узлом разрешения включенияРВДр(г), РВД(г) 157-162 входят вкаждый ЗИФ(О, ЗИФ (г) соответственно.ФПД 131-142 имеют по три раздельных входа ИЛИ, первые два из которых связаны с одним из выходов соответствующих РИД(д) РИД143-148,а третий с одним из первых двух выходов ПКК(Ц ПКК151-156.Формирование сигналов на выходекаждого РИД 143-148 осуществляетсяпо сигналу с выхода каждого РИД 157162, который входит в общий для нихЗИФ(1.), ЗИФ (Ц 125-130.Сигнал с выхода каждого РВД 157162 поступает на первый вход каждогоРИД 143-148, который является входомКаждый РВД 157-162 выполнен так же, как РВД 157 и содержит на выходе элемент 2 И, первый вход которого подключен к выходу ДПН, включенного между х-м и (х)-м ФВ на полярность, противоположную той, которую обеспечивает данная группа ОПВ при наличии включающего сигнала, Второй вход элемента 2 И подключен к выходу элемента 2 ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу ПНК 88 Л 11 к(+) для РВД(з.) и байк(-) - для РВД. Второй вход указанного элемента 2 ИЛИ подключен к выходу второго элемента 2 И, первый вход которого подключен к выходу ИПН, ИПНк(О, а второй - к выходу элемента НЕ, вход которого подключен к БЗР и его выходу ИПоэтому сигнал ц,(д), ц на выходе РВД(О, РВЦ Формируется в случае выполнения следующего условия(д) форкруется после появленияксигналов у(д), у (1) и измененияполярности напряжения между д-м и(х"1)-м ФВ на обратную, т.е, когданапряжение на изменившем полярность1.-м ФВ становится по модулю больше,чем напряжение на (д)-м ФВ, полярность на котором не изменялась.В режиме Иск сигнал Я(д) ф Чкформируется после того, как на выходе ПНК 88 появляется сигнал Ю Ппротивоположной полярности, причемк этому времени всегда присутствуетсигнал с ДПН 0;(1,1 об измененииполярности напряжения,Предлагаемый преобразователь(фиг. 1) работает следующим образом.Преобразованный на РИ 92 (фиг, 3)входной сигнал 59 задаваемой частотыГМ преобразуется в три парыпарафазных сигналов 11, Пм о 2 П 2П, Г 1 з, которые поступают на ФСГ 9398, включающие по меньшей мере два,а то и три группы ОПВ, присоединенные к различным ФВ,11 1584049 12первого усилителя-Формирователя (Уф)имеющего два выхода, которые соединены с входами двух соответствующихФИД 131-136, включающих ДУВ первогомоста блока 20 коммутации, и является также первым входом элемента 2 И,два выхода которого подключены к входам ФИД 137-142, включающим ДУВ второго моста блока 20 коммутаций, Второй1 Овход РИД,143-148, являющийся вторымвходом элемента 2 И, подключен к выхо, ду Е , БЗР 90.Поэтому в режиме Е РИД 143-148формируют сигналы на всех четырехвыходах, а во всех остальных режимах (П и И ) только на первых двух4 Г сквыходах,На каждом выходе каждого РИД 143148 указан номер ФИД 131-142, к входукоторого подключен этот выход. Аналогично на входах ФИД 131-142 указаны номера РИД и ПКК, к которым подключен каждый вход.Каждый ФИВ 149, 150 является Уф 25 ц= у,(1) П; ;+1(,1с тремя раздельными входами 3 ИЛИ,которые подключены к выходу соответ-ствующего ПКК 152 154 и 156 для ФИВ149 и ПКК 151, 153 и 155 для ФИВ 150.Каждый ПКК(О, ПКК (1) 151-156 3 Оимеет четыре входа и четыре выхода . + Ь П к 1 " 0; ; 1( 1Входы ПКК подключены к двум элементам 2 И, первый из которых подключенк выходу ИБЗР 90 и выходу соответствующего СВС (т.), СВС (3.) 107-112,а ф "35а второй - к выходу П БЗР 90 и выЗВ 1ЗВГ119-124, выходпервого элемента 2 И и первый выходвторого элемента 2 И поступают на входы 2 ИЛИ Уф с тремя раздельными выходами, первые два из которых подклю"чены к третьему входу соответствующего из ФИД 131-142, включающий поодному из соответствующих ДУВ 31-42с каждого моста блока 20,4третий выход Уф 2, входящего вПКК (1) 152, 154 и 156, подключен квходу ФИВ 149, а входящего в ПКК(О151, 153 и 155 - к входу ФИВ 150.Второй выход второго элемента 2 ИПКК(О, ПКК к(з.) 151-156 является50четвертым выходом ПКК, (1), ПКК(1)сигнал1"1 на котором форжруфется только в режиме П,1 г поступаетна разрешающий вход ФСГ (О ю ФСГ(О 55и включает противоположную группуОПВ. Номер группы ОПВ указан вместес обозначением сигнала на четвертомвыходе ПКК 151-156.При пуске и работе на низких частотах напряжение источника питания (ИП) 4 мало и на выходе Ег БЗР 90 формируется сигнал, который задает преобразователю режим естественной коммутации (фиг, 5),За момент о = 0 выбран момент снятия сигнала с выхода Б, и появление сигнала на выходе П, РИ 92 (при установившемся режиме работы). При этом снимается включающий сигнал с группы 8, анодной группы ОПВ первого ФВ, и СВС 107 формирует сигнал запрещающий на время Д 1 своего наличин формированиесигнала на выходе ФСГ 99, включающего группу 13.Это приводит к снижению абсолютного значения напряжения на ФВ .1 и в момент Т, (фиг, ба) изменению по лярности напряжения. От этого момента формируется сигыал у на выходе ИПН 113, который запрещает формирование включающих сигналов 0 и Б на выходе ФСГ 97 и 100 соответствен но. Поэтому начинает снижаться напряжение и на ФВ 3.После момента с напряжение По на ФВ 1 становится больше 13 э чем на ФЗ 3 (-1, при= 1 равен 3), Это 30 приводит к Формированию сигнала 9на выходе РВД 158, который подаетсяна РИД 144 и при наличии на другом его входе сигнала Есг приводит к формированию сигнала сразу же на всех его четырех выходах, соединенных входами ФИД 131, 136, 137 и 142. Указанные ФИД включают ДУВ 31 и 36 первого моста 24 и ДУВ 37 .и 42 второго моста 25 блока 20 коммутации (фиг, 1).40В результате этого ток фазы А, протекавший в отрицательном направлении (от асинхронной машины к группе 8), начинает течь по двум араллельным цепям: через ДУВ 31 обмотки 45 46 и 47 делителя тока и ДУВ 36 и через ДУВ 37 по обмоткам 48 и 39 и ДУВ 42 к ФВ 3, снижая ток ФВ 3 от группы 11. Переход тока на ДУВ 31 и 36 и ДУВ 37 и 42 приводит к запиранию последнего из приводивших ток ОПВ группы 8, снятию сигнала с( с ДСГ 62 и снятию сигналов, у , что приводит к восстановлейию включающих сигналов Цц, и П на выходе ФСГ 97, 99 и 100. Таким образом, Д С время существования сигнала Д от момента измейения сигналов на паро" фазных выходах РИ 92 и до момента запирания псследн. го проводившего ток ОПВ, ДС - время снижения напряжения на ФВ до нуля, ДС э - время существования сигнала у (фиг. 5 н б),, Включенные ДУР проводят реактивный ток до тех пор, пока он не снижается до нуля. Это приводит к снятию сигнала 1, 1 на запрещающем входе ФСГ 93, так как сигнал П, от РИ 92 на его входе все время присутствует, то к немедленному формированию сигнала П для включения группы 7 ОПВ.В момент с = Т/6 происходит переключение сигналов на парафазных выходах 3 РИ, 92, при этом с группы 11 сигнал снят и формируется сигнал р, а через Д С - , ко 1торые приводят к запиранию сигнала ФСГ 100, а затем сигналом у, ФСГ 99 и 96 и т.д. аналогично описанномуВремя Д 1 (фиг. 5 и 6), на которое задерживается подача включающего сигнала Б на соответствующую группу ОПВ после изменения полярности напряжения на ней, определяется временем ,:ротекания реактивного тока по ДУВ и может Фиксироваться по сигналам с 1,"СД 73-84 а не по исчезновению сигнала с соответствующего выхода ПДТ 85-87. Этот момент, в случае ма 1 лых токов, может быть, определен более точно именно по наличию сигналы(чПри частоте на выходе ЕЕ времена Й, Й С, которые определяют- ся частотой Г, ИП 4 относительно малы, поэтому провалы напряжечия за это время малозаметны, а Форма напряжения на ФВ преобразователя ступенчатая, аналогичная таковой на выходе автономного инвертора напряжения (фиг. 5, тонкая и пунктирная линии).Преобразователь предназначен преимущественно для использования на автономных трансформаторных средствах, для которых признано оптимальным использование полной мощности источника питания при всех скоростях движения. Это приводи- к тому, что при низких частотах Е Фазный ток дожен быть существенно большим, чем на больших. При пуске и движении Б,н, ((0,5 П яп 1 ,преобразователь может работать с токами .на выходе превышающими в два раза ток номинального режима и после перехода нарежим1584049 16 15искусственной коммутации. Это обеспечивается за счет протекания реактивного тока по двум параллельным цепямиз ДУВ обоих мостов 24 и 25 блока20 коммутации.Выравнивание тока, протекающегопо этим цепям, осуществляется с помощью электромагнитного устройства 28.1 ОС ростом частоты Г, все больше на" ,чинают проявляться коммутационныепровалы напряжения и трапецеидальный ; рост и снижения напряжения.На фиг, .ба-в показана форма напря жений П , П , Пз, на ВФ преобрайзователя относительно нейтрали 15;на котором до момента времени Т/2(и даже до Сц ) показан. режим естест., венной коммутации тока ФБ преобразо, вателя.При снижении тока, потребляемого нагрузкой до заданного значения, не смотря на повышение напряжения ИП 4 до своего номинального значения, на 25 выходе БЗР Е сигнал снимается истпоявляется на выходе П 4 , Это приводит к запиранию второго фо,мирователя в РИД 143-148 с Входом 2 И и .:ормира ванию сигналов только на первой паре 30выходов и соответственно включению ДУВ только первого моста 24. Появление сигнала П приводит к срабаты-ванию второго элемента 2 И в ПКК 151-.156 при появлении сигнала,. озна чающего, что все ОПВ, подключенные к данному ФВ заперты, При. этом формируется сигнал сразу на всех четырехвыходах ПКК.Поэтому сам процесс коммутации тока происходит аналогично, но с помощью ДУВ только иервогс моста, а после запирания всех ОПВ группы, с.которой был снят включающий сигнал, кдругой разноименной группе, подключен ной к тому же ВФ, прикладывается , включающий сигнал лля подключения коммутирующего конденсатора, которыйдругим своим выводом подключаетсяк другой проводящий ток раэноименноигруппе ОПВ другого ФВ. Так например,(фиг. 7), если при смене полярностиФВ 1 с "-" на "+" и запирании ранеепроводившихся ОПВ группы 8 за счетсигналас РВД 158 (фиг. 4) вклю 55чаются только ФИД 131, 136, затемпосле формлования сигналафо: - мируется сигнал на всех четырех выходах ПКК 152, .которые поступают на входы ФИД 131, 141, ФИВ 149 и разрешающий вход ФСГ 93. Поэтому, несмотря на наличие сигнала 1о проАфтекании тока встречного найравления,за счет поступления сигнала ф сПКК 152 формируется включающий сигнална выходе ФСГ 93, кроме того,включающие импульсы подаются на управляющие электроды ДУВ 31 и 34 иВУВ 44 и коммутирующий конденсатор43 подключается к включаемой катодной группе 7 через ДУВ 31, через ВУВ44 и ДУВ 41 к выводу 2 и проводящейток группе 10. Конденсатор заряжается до напряжения, несколько превышающего напряжение между группами 7 и10, после:чего ток через ОПВ группы7 падает и они запираются, а конденсатор 43 продолжает заряжаться реактивным током, фазы А, пока он не спадет до нуля или пока напряжение наконденсаторе 43 не достигает заданного значения и не появляется сигнал ЛБ .Если за время зарядки конденсаторареактивный ток успеет снизиться донуля до того, как напряжение на койденсаторе успеет перерасти до заданной величины, то повторного включенияДУВ не потребуется, а исчезновениесигнала 1исключает запрет наформирование включающего сигнала ц.,и включаются ОПВ группы 7, а описанный процесс вновь повторяется черезТ/6 при коммутации очередной группыОПВ, например группы 11 (фиг. 7), азатем 10,, Если зарядка конденсатора до напряжения, превышающего заданное значение, осуществляется до спаданияреактивного тока до нуля, то появле.ние сигнала ЛБк+1 или ДБквместе с имеющимся сигналом о превышении, по абсолютному значению напряжения на (-1)-м ФВ, приводит к пов=торному формированию сигнала 1 ивключению соответствующего РИД и ДУВгервого моста. Появление сигнала,ЙП после очередной перезарядки конденсатора переключает сигналы наБЗР и появляется сигнал И. Этотсигнал приводит к тому, что ПКК формирует сигнал только на трех своихвыводах и сразу же после снятиявключающего сигнала со связаннойс ним группы ОПВ, Этот режим показан,на фиг. 7 от момента : = 10 Т /12- БТ/6 и на фиг, 8.В момент(фиг. 8) происходит переключение сигналов на первом выходе РИ 92, 0снимается, а П, подается. Снимаетря сигнал П и формируется сигнал р, который подается на5 ПКК 152 вместе с сигналом Иформируют сигнал на первых трех его выходах, соединенных входами 131, 14 1и 149. Зто приводит к тому, что .предварительно заряженный конденсатор подключается между проводящимиток группами 8 и 10, причем для проводящих ток ОПВ группы 8 ток разрядаконденсатора оказывается запирающим.Поэтому последний иэ проводивших токОПВ группы 8 запирается, а конденсатор 43 продолжает перезаряжаться током ФВ 1.После того, как напряжение на кон О денсаторе превышает заданное значение и появляется сигнал Д П формиру:ется сигнал о 8, который включает с помощью РЦД 144 ДУВ 31 и 36 и создает цепь для реактивного тока ФВ 1. 25Аналогичные процессыпроисходят и прн коммутации других групп ОПВ преобразователя в соответствии с временной диаграммой (фиг. 8). Нафиг. Оа приведены диаграммы напря О жения П и тока 1, -. фазы А нагрузки.Заштрихованные треугольники на диаграмме тока а - это ток, передаваемый по ДУВ блока 20 коммутаций. После изменения полярности напряжения и спадания пика перенапряжений в кривой 01 (г) - после подключения . ФВ 1 к ФВ 3 реактивный ток фазы Анагрузки передается на фазу С и раз О гружает ОПВ групп 11 и 12 (фиг. 1). Заштрихованный треугольник в кривой И) после прохождения максимума показывает часть тока, которая передается от фазы В на фазу А после ее подключения с помощью ДУВ и эа счет этого снижается ток, протекающий по ОПВ групп 7 и 8. Часть реактивного тока х ф -фазы нагрузки (фиг. 8 а) от момента эапирания ОПВ группы до момента включения ДУВ, соединяющих ФВ между собой, идет на перезаряд конденсатора 43 до напряжения П " й Б( ,, которое несмотря на некоторое возможное изменение напряжения источника питания, может поддерживаться во всем диапаэо" не частот Е постоянньи. Таким образом, предлагаемый НПЧпозволяет н режиме искусственной коммутации получить частоты ныходногонапряжения Г .Г при полном ра 7 1ненстве нсех полупериодон всех фазныхнапряжений,Независимо от режима работы НПЧреактивный ток фазы нагрузки передается на другую фазу нагрузки по ДУВблока коммутации, при этом снижаетсязагрузка ОПВ, исключается иннертор"ный режим, а работа ОПВ в выпрямителЬном режиме осуществляется при а( ФО,что обеспечивает высокое использование также и источника питания, как в случае работы на неуправляемый выпрямитель.Обеспечивается повышенное использование ДУВ, блока 20 коммутации в режиме естественной коммутации, когда пусковые токи могут н дна раза превышать номинальное значение, ДУВ образуют дне параллельные цеии для передачи реактивного тока с Фазы на фазу нагрузкиОбеспечивается минимальная установленная мощность элементов узла искусственной коммутации, так как режим искусственной коммутации осуществляется при постоянном напряжении на коммутирующем конденсаторекоммутируется только ток, не превышающий номинальное значение, а сам узел коммутации не имеет дополнительных цепей подэаряда коммутирующего конденсатора.формула изобретения. Непосредственный преобразователь частоты с тремя выходными фазными выводами (ФВ) и с по меньшей мере, двумя вентильными комплектами по ш входных выводов для подключения к источнику питания с,по меньшей мере, двумя раздельными ш-фазными обмотками, образующий вместе с источником ,питания энергопреобразующую установку в которой указанньй преобразователь содержит основные подключающие вентили (ОПВ), соединенные в четыре пары анодных и катодных выпрямительных групп, в которых анодная группа с катодной соединены попарно своими выводами постоянного тока, точками соединения. образуя указанные ФВ, а их выводы переменного тока присоединены;к указанным: комплектам вход;