Регулируемый преобразователь частоты

(57) Изобротехнике ся повыше показател овател ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ етение относится к электЦелью изобретения являетие технико-экономических й, В регулируемом преобраастоты частота тока на выходе пропорциональна выходному нап -ряжению выпрямителя 2. Регулирование и стабилизацию частоты осущест -вляют с помощью блока 7 задания углауправления. Требуемое соотношениемежду действующим значением выходного напряжения преобразователя и частотой устанавливается путем регулирования тока возбуждения синхронноймашины 4 с помощью регулируемого возбудителя 6. Использование вентильного двигателя в качестве регулируемо -го преобразователя частоты позволяет улучшить Аорму кривой напряженияна выходе преобразователя частоты,уменьшить его стоимость и повысить131Изобретение .относится к электротехнике, в частности к регулируемымэлектромашинам - преобразователямчастоты с тиристорным регулированием.Целью изобретения является повышение технико-экономических показателей регулируемых преобразователейчастоты большой мощности с улучшенной формой выходного напряжения.На чертеже представлена схема регулируемого преобразователя частоты,Регулируемый преобразователь частоты содержит выпрямитель 1, выходыкоторого соединены с основными входами инвертора 2 тока через реакторы3, к силовым выходам инвертора 2 тока, являющимися силовыми выходамирегулируемого преобразователя частоты, подключена якорная обмотка синхронной машины 4, на валу которойустановлен датчик 5 положения ротора,а обмотка возбуждения подключена крегулируемому возбудителю 6, причемвьцтрямитель 1 по управляющим входамсвязан с блоком 7 задания угла управления, а управляющие входы инвертора 2 тока связаны с выходами датчика 5 положения ротора,Основные особенности регулируемого преобразователя частоты поясняются уравнениями баланса активных и реактивных мощностей на выходе такогопреобразователя, Без учета потерь всинхронной машине 4 активная мощностьинвертора 2 тока равна активной мощности потребителя, поэтому 1 сов (Р -/2) = 1 нг совЧнг(1) 2С учетом ( ) ток синхронной машины1= 1 кгэхп ч + ед (р - У/2) соя ч(3)Из (1) и (3) следует, что токи преобразователя (1 ц, 1,) однозначно зависят от параметров потребителя электрической энергии (1 нг, Ущ-)Для синхронной машины 4 характерно, что напряжение У на обмотке якоря зависит от частоты Г и тока возбуждения 1 ц, Эту зависимость для случая линейной характеристики намагничивания можно представить в видеН = С 1 (1 ц - К 1 к), (4)где С и К, - коэйфициенты пропорциональности, зависящие отпараметров синхронноймашины,Из (4)Се(.Г - К, 1 к)(5)Напряжение на входе инвертора 2 тока (выходное напряжение выпрямителя) зависит от величины выходного напряжения 0, угла опережения р и тока инвертора 2, Эта зависимость может быть представлена в виде11 д = 2,34 асов,+ КЕ 1 и, (6) где К - коэффициент, зависящий от величины индуктивности контура коммутации инвертора,Исходя из уравнения (61, с учетам (5 1где 1,40 действующее значение основной волны тока инвертора;- угол опережения включения;у - угол коммутации инвертора;1 - действующее значение осцгновной волны тока потребителя электрической энергии;- угол отставания основнойволны тока потребителя отосновной волны напряжения,Реактивная мощность синхронной машины 4 равна сумме реактивных мощностей инвертора 2 тока и потребителя, поэтому ток сихронной машины 1 к 1, а 1.п(й -П) + 1 нг зп 9 нг(2) 2,34 Сц(1 - К,1 к)совр+К,1 Таким образом, частота токов навыходе регулируемого преобразователя частоты пропорциональна выходному напряжению выпрямителя 1, поэто му регулирование или стабилизациючастоты осуществляют с помоцпю блока 7. Требуемое соотношение междудействующим значением выходного напряжения преобразователя и частотой 50 11(отношение) устанавливается пуГ тем соответствуюцего регулирования тока возбуждЕния синхронной машины с помощью регулируемого возбудите ля 6.Регулируемый преобразователь частоты отличается улучшенной йормой кривой выходного напряжения за счет того, что часть токов высших гармоСоставитель М, Сон Техред Ц.Глущенко Корректор Л,Пилипенко Редактор И,Шулла Заказ 2525/52 Тираж 660 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная, 4 ник, содержащихся в токе инвертора 2,замыкается через синхронную машину4, Кроме того, выходное напряжениерегупируемого преобразователя частоты не содержит импульсных перенапряжений, обусловленных конденсаторнойкоммутацией, поэтому обмотки потребителя электрической энергии могутиметь нормальную изоляцию,Применение известного вентильногодвигателя в качестве регулируемогопреобразователя частоты целесообразно в силу однозначной связи токов вцепях его элементов с параметрамипотребителя электрической энергии,возможности использования блоков управления для воздействия на частотувыходных токов, а также благодаря устойчивости работы в режимах стабилизации и регулирования частоты. 95Применение известного вентильного двигателя в качестве регулируемого преобразователя частоты позволяет улучшить форму кривой напряжения на выходе для потребителя электрической энергии. Регулируемый преобразователь частоты отличается также меньшей стоимостью и более высоким КПД по сравнению со статическим тиристорным преобразователем той же мощности,Формула изобретения Применение вентильного электродвигателя, выполненного на базе синхронной машины с электромагнитным возбуждением и тиристорным преобразователем частоты со звеном постоянноготока в качестве регулируемого преобразователя частоты.