Преобразователь частоты с непосредственной связью

"1 Ы 483745 Союз Советских Социалистических Республик(21) 1901058/24 заявкис присоединен3) Приоритетг Государственный коми авета Министров СССРпо делам изобретений Опубликовано 05.09.75. Бюллетень33(088.8) ткрыт Дата опубликования сания 12,11.7 72) Автор изобретени Г. С. Мыцыкосковский ордена Ленина энергетический институт(71) Заявите 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТС НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЪЮ Известны преобразователи частоты с непосредственной связью, содержащие многофазные силовые тиристорные мосты, два вспомогательных вентильных моста, один из которых подключен к входным, а другой через дроссели - к выходным зажимам преобразователя, и два однофазных тиристорных моста с конденсаторами в диагоналях переменного тока.Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что однофазные мосты соединены между собой разноименными выводами постоянного тока через встречно-параллельно соединенные тиристоры, а другие зажимы постоянного тока этих мостов подключены к разноименным полюсам вспомогательного моста на входе преобразователя. Это отличие позволяет повысить к.п.д. при регулировании выходного напряжения.На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 представлен другой вариант устройства.Предлагаемый преобразователь 1 содержит три основных управляемых моста на тиристорах 1 - :18, первый вспомогательный мост на входе преобразователя на вентилях 19 в : 24, второй вспомогательный мост на выходе преобразователя на вентилях 25 в : 30, коммутирующие конденсаторы 31 в диагонали моста на тиристорах 32 в : 35 и конденсаторы 36 - в диагонали моста на тиристорах 37 в : 40, диод 41, первичную - 42 и вторичную - 43 обмотки дросселя и диод 44, а также аналогичные элементы 45 - ;48, образующие устройства вывода избыточной энергии из коммутирую щих контуров, тиристор 49, обеспечивающийначальный заряд конденсаторов 31 и 36, а также их подзаряд в процессе работы, тири- стор 50, служащий для пропуска реактивного тока нагрузки при регулировании выходного 10 напряжения широтным методом, трансформаторы тока 51 - ;53 (или датчики тока другого типа), выдающие информацию в систему управления на запирание той или иной группы тиристоров основных мостов, (в целях защи ты - для схемы на фиг, 1 и с целью непосредственно управления - в схеме на фиг, 2), конденсатор 54 для приема избыточной энергии от устройств ее вывода (41 в ; 44 и 45 в ; 48), а также шесть магнитосвязанных попарно об моток дросселей.55 - ;60, служащих для предотвращения быстрого разряда конденсаторов, а в результате для уменьшения величины ихемкости.Преобразователь работает следующим об разом.Пусть в проводящем состоянии находятсятиристоры 6, 10, 13, напряжение на конденсаторах имеет полярность, указанную без скобок, а нагрузка имеет активно-индуктивный зо характер. Включение последующих основ35 40 45 50 ных тиристоров может быть осуществлено лишь после запирания ранее открытых тиристоров 5, 10, 13. С этой целью включают тиристоры 32, 33 и 36, 38 и напряжение конденсаторов 31, 36 обратной полярности через вентили вспомогательных мостов прикладывается к запираемым тиристорам. Индуктивности дросселей с обмотками 55 - ;60, выполняющие кроме того роль фильтров, выбираются существенно больше индуктивностей перезарядных дросселей с обмотками 42, 43, 46, 48. Так что процесс перезарядки осуществляется практически, минуя цепи нагрузки и сети через диод 41 и обмотку 42 - для конденсатора 31 и через диод 45 и обмотку 46 - для конденсатора 36. Тиристоры 5, 10, 13 запираются через четверть периода колебаний коммутирующих КС-контуров, а тиристоры 32, 33 и 37, 38 - через полупериод обратным напряжением конденсаторов (обратным током этих контуров). В момент запирания тиристоров 5, 10, 13 остальные тиристоры не могут быть открыты, так как к ним в этот момент также прикладывается обратное напряжение (имеет место групповая коммутация). Реактивный ток нагрузки в этот момент может замыкаться через дроссели индуктивности через обмотки 55 - :60 вентили 25 - :30 и 19 - :24 вспомогательных мостов через тиристоры 32, 33, 37, 38 и конденсаторы 31, 36, В случае, если осуществляется регулирование напряжения широтным методом, т. е. введением регулируемой паузы между двумя последовательными переключениями основных тиристоров 1 - :18, после четверти периода колебаний коммутирующих КС-контуров включают тиристор 50, через который и происходит дальнейшее протекание реактивного тока нагрузки. При отсутствии регулирования напряжения тиристор 50 не нужен, а дальнейшая работа преобразователя осуществляется в таком порядке: отпирают следующие три тиристора (из 1 - :18). После отработки необходимого времени для их запирания вновь прикладывают к ним напряжение конденсатора (полярность показана в скобках) обратной полярности, для чего отпирают тиристоры 34, 35, 39, 40. При наличии широтного регулирования после отработки паузы для запирания тиристора 50 каждый раз отпирают тиристоры 34, 35, 39, 40, а для 5о 15 2 о 25 зо запирания основных тиристоров отпирают тиристоры 32, 33, 37, 38, В дальнейшем процессы повторяются.Первоначальный заряд конденсаторов 31, 36 осуществляется посредством отпирания тиристора 49 и двух пар тиристоров мостов с конденсаторами например 34, 35 и 39, 40. При этом конденсаторы, заряжаются до половинного напряжения на обкладках конденсатора 54. Зарядный тиристор 49 включают сразу после окончания перезаряда конденсаторов, причем его включение можно производить не в каждый коммутационный цикл, Поддержание оптимального значения запирающего напряжения на конденсаторах 31, 36 обеспечивается цепями возврата энергии, выполненных на элементах 41 - 44 и 45 - 48,Схема, представленная на фиг. 2 а, отличается от схемы на фиг, 1 тем, что вместо одного зарядного тиристора 49 использованы два зарядных тиристора 49 и 55, включенные, как показано на фиг. 2.Кроме того, вспомогательные мосты выпол. иены не на диодах, а на тиристорах, а дроссели на выходе основных мостов исключены. Осуществление индивидуального запирания тиристоров в этом случае позволяет исключить интервалы нулевого потенциала в выходном напряжении,Предмет изобретения Преобразователь частоты с непосредственной связью, содержащий многофазные силовые тиристорные мосты, два вспомогательных вентильных моста, один из которых подк,ючен к входным, а другой через дроссели - к выходным зажимам преобразователя, и два однофазных тиристорных моста с конденсаторами в диагоналях переменного тока, о тл ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения к.п.д. при регулировании выходного напряжения, однофазные мосты соединены между собой разноименными выводами постоянного тока через встречно-параллельно соединенные тиристоры, а другие зажимы постоянного тока этих мостов подключены к разноименным полюсам вспомогательного моста на входе преобразователя,