Полупроводниковый преобразователь частоты

Союз Советских Социалистических Республикцо лоЗависимое от авт, свидетельства184967Заявлено 05.Х,1965 ( 1030912/24-7) Кл 21 де 14/02 присоединением заявкиЧПК Н 02 гпУДК 621.314,27 (О ПриоритетОпубликовано 20,111.1968. Бюллетень11 Комитет по делам изобретений и открытийДата опубликоган описания 5.И.1968 Авторизобретения В, Т. Загорский Заявитель УПРОВОДНИКОВЬ 1 Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЬ оянн ого сов под. й питасторы 9 оком от ик пос импуль ехфазн е тири янным 14 и 15 соответпоступают венцы от генератоность которых измен 5 ну. 1-1 а управляющиесторов 7 и 8 через р поступают инверторн с выходов П, 18, 19, частота которых рави 0 скважность постоянн яется по заданному закоэлектроды силовых тириазделительные диоды 16 ые управляющие сигналы 20, 21 и 22 генератора 6, а частоте питающей сети, а и равна 3, опережающее ехфаз- ряжет 1 звестны полупроводниковые преобразователи частоты по основному авт. св.184967, выполненные по схеме с непосредственной связью на тиристорах и содержащие задающий генератор, индикатор полярности напряжения питающей сети, индикатор тока в нагрузке и узел коммутации с коммутирующим конденсатором, Одна обкладка конденсатора соединена с выходом фазы преобразователя, а другая подсоединена к питающей сети с по. мэщью двух кремниевых вентилей через выпрямительный трехфазный мост и реакторы, шунтированные диодами, включенными в обратном направлении,В предлагаемом преобразователе супрощения и повышения надежности, в,обмотки индикатора полярности напрявыполненного в виде трансформатора, пчены к питающей сети, а его выходныеки через развязывающие диоды - к упющим электродам силовых тиристоровразователя, выходы задающего генератрез узел токовой блокировки подключэлектродам управляющих тиристоров, киз которых через развязывающие диодыняет электроды трех силовых тиристоропы с их анодами.Для устойчивости инвертирования трпая обмотка индикатора полярности ндп целью юдные жения, одкл- юобм- равля- преобора чеены к аждый соедив групния соединена в зигзаг, а вторичная обмотка - в шестилучевую звезду.На чертеже представлена схема преобразователя частоты.Он содержит три фазных блока 1, 2, 3, источник постоянного тока 4, задающий генератор (генератор вентильных импульсов) 5 и гснератор инверторных импульсов (ипдикатор полярности напряжения) 6.Каждый из фазных блоков содержит катодную и анодную группы силовых тиристоров 7 и 8. Силовые тиристоры, источ тока и генератор инверторных ключены непосредственно к т ющей сети, а коммутирующ фазных блоков питаются пост источника постоянного тока,1-1 а входы 10 и 11, 12 и 13,20 ственно фазных блоков 1, 2, 3 тильные управляющие сигна25 сдвинутые на угол -- , частота и скваж50 55 60 65 анодное напряжение на соответствующих анодах на угол д+ и, где и= 10 - 20 электрических,Принцип работы системы управления преобразователем заключается в следующем. Приотсутствии управляемых сигналов от генератора 5 все силовые и управляющие тиристорызаперты.Допустим, что в начальный момент временина выходе 10 генератора 5 появился положительный прямоугольный импульс. Через разделительные диоды 23 и 24 и диффсренцирующий конденсатор 25 этот импульс отпираетвспомогательный тиристор 26, а через разделительные диоды 27, 28 и 29 - промежуточный триод 30. В результате положительный потенциал поступит на управляющий электродуправляющего тиристора 31, который, открывшись, соединит катодную группу источникапостоянного тока 4 через разделительные диоды 32 и 33 с управляющими электродами линейных тиристоров катодной группы. Вследствие этого анод одного из тиристоров 7, у которого в этот момент будет максимальный положительный потенциал, соединится с управляющим электродом, что приведет к отпираниютиристора.По цепи, образованной тиристором 7, диодами 34, 35 и 36, конденсатором 37 и тиристором 26, на управляющий электрод коммутирующего тиристора 9 поступит положительныйпотенциал, тиристор откроется, и конденсатор37 зарядится до напряжения, близкого к напряжению на выходе источника 4. Одновременно через диод 34 ток потечет в нагрузку 38, таккак в другом фазном блоке в этот момент окажется открытой анодная группа силовых тиристоров. 1 от же положительный потенциалпопадает на базу триода 39, обеспечивая егонадежное запирание.При протекании тока через диод 34 с егоанода через разделительный диод 40 на базутриода 39 поступает положительный по отношению к эмиттеру потенциал, превышающийпо величине потенциал от управляющего сигнала, что обеспечивает надежное запираниетриода 39 в течение всего времени протеканиятока через диод 34, независимо от полярностиуправляющего сигнала.Изменение полярности управляющего сигнала генератора 5 вызывает перезаряд конденсатора 25 через разделительные диоды 41 и .2и управляющий переход тиристора 43, вследствие чего тиристор 43, опираясь, соединяетанод коммутирующего тиристора 9 с его управляющим электродом. Это способствует отпиранию и включению коммутирующего конденсатора 37 через катодную группу диодовисточника 4 и токоограничивающий дроссель44 между анодом и катодом открытого в данный момент линейного тиристора 7, которыйзапирается. Одновременно через диоды 45, 34и 28 запирается управляющий тиристор 31,Конденсатор 37 перезаряжается током нагрузки, протекающим от плюса источника 4 через 5 10 15 20 25 30 35 40 45 тиристор 9 и диоды 45 и 34. Когда ток конденсатора начинает спадать, появляется э.д.с. самоиндукции в нагрузке 38, вследствие чего потенциал катодов тиристоров 7 катодной группы становится ниже наинизшего потенциала питающей сети. При этом один из тиристоров катодной группы, имеющий наинизший потенциал анода, отпирается, так как на его управляющем электроде имеется управляющий сигнал от генератора 6. Вся группа переходит в инверторный режим, коммутация тиристоров в котором осуществляется напряжением сети при поступлении от генератора б опережающих сигналов управления. Когда ток нагрузки 38 падает до нуля, инверторный режим прскращается, на аноде диода 34 исчезает положительный потенциал, снимающий блокировку с триода 39 и позволяющий отпереть анодную группу тиристоров 8. Процесс при отпирании и переводе анодной группы тиристоров 8 в инверторный режим протекает аналогично описанному. 1-1 азначение тиристора 46 аналогично назначению тиристоров 31, диода 47 - диода 32, диода 48 в дио 28, диода 49 диода 29, диода 35 - диода 27, Диод 50 служит для связи катодов катодной группы силовых тиристоров 7 со средней точкой генератора 6, диод 51 отсекает вентильный импульс, диод 52 запирает тиристор 46 при коммутации, а диоды 53 ограничивают э.д.с. самопндукцпп дросселей 44,Описанная система управления позволяет управлять преобразователем неограниченной мощности с помощью управляющих импульсов весьма малой мощности (порядка милливатт), повышает надежность и минимальный вес, габариты и стоимость управляющих устройств при широком диапазоне выходных частот.Это в свою очередь делает возможным применение весьма простых и надежных схемы усиления и передачи вентильных импульсов и ;енератора инверторных импульсов б, соединяемых с входами силовых тиристоров 7 и 8 без промежуточных функциональных преобразователей, а также с блокировкой вентильных импульсов и групповых токов. Предмет изобретения 1. Полупроводниковый преобразователь частоты по авт. свид, М 184967, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, входные обмотки индикатора полярности напряжения, выполненного в виде трансформатора, подключены к питающей сети, а его выходные обмотки через развязывающче диоды - к управляющим электродам силовых тиристоров преобразователя, выходы задающего генератора через узел токовой блокировки подключены к электродам управляющих тиристоров, каждый из которых через развязывающие диоды соединяет управляющие элекгроды трех силовых тиристоров каждой группы с их анодами,2. Преобразователь по п. 1, отличающийся213957 тем, что, с целью обеспечения устойчивости инвертирования, трехфазная обмотка индикатора полярности напряжения соединена в зигзаг, а вторичная обмотка - в шестилучевую звезду. Составитель Л, БорисоваТехрсд Р. М, Новикова Редактор Вербов Тираж 530 Подписное итета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр Серова, д, 4