Статический преобразователь частоты

;атеи О П И С А- Н- ИЗОБРЕТЕН Союз Советских Социалистических Республик8680 ВТОР СКОМУ СВИДЕТЬ 1) Дополнительное к авт. свид-ву - ) Заявлено 21.05.75 (21) 2171102/ с присоединением заявки ф сударствеиный комет СССР,К 621.314.88.8) Опубликовано 25.04.79. БюллетеДата опубликования описания 26 о делам изооретеиий и открытий(54) СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТ ся к области преобв частности к устких преобразоватевтономическиеи 4. ва для которых инверед пусИзобретение относитразовательной техники,ройствам пуска статичеслей частоты.Известны устройства для пуска аных инверторов, входящих в статпреобразователи частоты 1, 2, 3В частности известны устройспуска автономных инверторов, вкоммутируюшая емкость автономногтора предварительно заряжается пеком, либо в начале пуска. Необходимость предварительного заряда коммутирующей емкости вызвана тем, что возможен срыв коммутации в самом начале переходного процесса при включении автономного инвертора вследствие того, что за первый межкоммутационный период конденсатор инвертора не успевает зарядиться до необходимого уровня.Так, например, известно устройство, в котором заряд коммутируюшего конденсатора осуществляется от отдельного источника постоянного напряжения через специальное сопротивление и схему пуска, которая отключает пусковую цепь после того, как напряжение на конденсаторе достигает определенной величины.Известно также устройство 2, в котором заряд конденсатора осушествляется от сети промышленной частоты, подаваемой на вход преобразователя, причем при этом управляемый выпрямитель используется как регулятор переменного тока.Известны также устройства, в которых заряд конденсатора при пуске производится от управляемого выпрямителя преобразователя путем подачи дополнительных импульсов в системе управления автономного инвертора, или изменения углов регулирования в системе управления автономным инвертором 3 . Из известных устройств наиболее близким по положительному эффекту является устройство, взятое в качестве прототипа 4.Работа указанного устройства основана на том, что автономный инвертор работает в режиме накопления энергии импульсной схемы до пуска, затем использует накопленную энергию для перевода настроенной нагрузки в режим колебаний и переключения автономного инеертора в нормальный режим658680 3раооты, когда амплитуда колебаний достигает необходимой величины.Недостатками указанного устройства для пуска являются:1. Необходимость иметь специальную пусковую схему (генератор импульсов необходимой мощности) со схемой управления пусковой схемой;2. Необходимость иметь подключенную к преобразователю во время пуска нагрузку, настроенную определенным образом.Цель настоящего изобретения - упрощение статического преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что пусковая схема выполнена в виде токоограничивающего дросселя, соединенного последовательно с коммутирующим элементом.Использование для пуска преобразователя и возбуждения колебаний в контуре, состоящем из индуктивности компенсирующего устройства и коммутирующей емкости, энергии сети промышленной частоты упрощает как схему пуска, так и схему управления его, при этом исчезает необходимость в специальных источниках пускового напряжения.Использование для пуска преобразователя возбуждения колебаний в контуре, состоящем из индуктивности компенсирующего устройства и коммутирующей емкости, позволяет производить пуск преобразователя без подключения нагрузки (на холостом холу), что упрощает процесс пуска и делает его независимым от соСтояния нагрузки.Возможность возбуждения колебаний на выходе статического преобразователя частоты и поддержания их неограниченно долгое время без включения силовой схемы преобразователя (выпрямителя и инвертора) значительно облегчает и упрощает процессы наладки и проверки как системы управления преобразователем, так и всего преобразователя в целом.Г 1 редлагаемое устройство может быть реализовано, например, в статическом преобразователе частоты, блок-схема которого изображена на фиг. 1, а силовая схема преобразователя - на фиг. 2.Преобразователь состоит из управляемого выпрямителя 1, системы управления выпрямителем 2, автоматического регулятора напряжения выпрямителя 3, автономного инвертора 4, системы управления инвертором 5, коммутирующих емкостей 6, компенсирующего устройства 7, системы управления компенсирующим устройством 8, токо- ограничивающих дросселей 9, коммутирующего устройства 10, схемы разрешения импульсов 11. Компенсирующее устройство состоит из индуктивностей 12 и встречно-параллельно включенных тиристоров 13.Напряжение промышленной частоты, например 50 Гц подается на управляемый выпрямитель 1, импульсы управления кото 4рыми формируются системой управления выпрямителем 2.Выпрямленное напряжение подается на вход автономного инвертора 4, и,пульсы управления которым формируются системой управления инвертором 5. Напряжение на выходе инвертора стабилизируется при помощи автоматического регулятора напряжения выпрямителя 3, Коммутация тиристоров автономного инвертора 4 происходит при помощи коммутирующих емкостей 6.Регулирование реактивной мощности на выходе автономного инвертора 4 производится с помощью компенсирующего устройства 7 путем подключения индуктивностей 12 тиристорами 13 к выходным шинам автономного инвертора 4. При пуске сеть промышленной частотыподается на выход преобразователя через токоограничиваюшие дроссели 9 при замыкании коммутирующего устройства 10.Перед началом пуска запрещены импульсы управления автономным инвертором. При замыкании коммутирующего устройства 1 О в контуре, образованном емкостями 6 и индуктивностями 12 возникают колеба.ния, частота колебаний определяется частотой управляющих импульсов тиристоров 13 компенсирующего устройства, Возникшие колебания в контуре поддерживаются за счет энергии, поступающей от сети промышленЗ 0 ной частоты,в контуре устанавливаются устойчивые колебания, частота которых равна рабочей частоте автономного инвертора, а амплитуда зависит от величины тока, протекаюгцего через дроссели 9.Перевод преобразователя в рабочий режим осуществляется разрешением импульсов управления автономного инвертора, после чего пусковая цепь отключается коммутирующим устройством 10.Возбуждение колебаний в контуре, состоящем из коммутирующих емкостей 6 и 4 индуктивностей 12 происходит значительнолегче, если разрешение импульсов управления тиристорами компенсирующего устройства 13 подается только тогда, когда емкости 6 зарядятся током промышленной частоты до определенной величины. Опытным путем 4 установлено, что возбуждение колебанийлучше всего протекает в том случае, если уровень разрешения импульсов равен 0,2 - 0,3 от номийального выходного напряжения преобразователя.Предлагаемое устройство использованиядля возбуждения колебаний на выходе статического преобразователя частоты напряжения сети промышленной частоты является более простым и экономичным по сравнению с применяемыми в настоящее время способами предварительного заряда емкости и возбуждения параллельно-настроенной нагрузки, которые предусматривают наличие специальных сложных пусковых устройств.658680 Состаантелк Ю. АнТехред О. ЛуговаяТираж 856 вКорректор И. МускаПодписное Редактор А,СадомовЗаказ 2572/51 И И ПИ Госу по делам5, Москва,ППП Пате дарственного комитета С изобретений и открытий Ж - 35, Раушская наб., т, г. Ужгород, ул. Пр д. 4/5 ектная, 4 1130 лиал 5формула изобретенияСтатический преобразователь частоты, содержащий автономный инвертор тока, работающий на индуктивную нагрузку, и пусковую цепь, подключенную между выходом преобразователя и выводами для подключения источника переменного напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения, пусковая цепь выполнена в виде токоограничительного дросселя, соединенного последовательно с коммутирующим элементом. 6Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Ма 3.631.332, кл. 321-45,1971.2. Патент США Ла 3.555.396, кл.321-2,1971.3. Сб. Электротехническая промышленность, 1974, вып. 3, статья Раскина Л. Я.Устройство для включения автономного инвертора.4. Патент США Мо 3.599.075, кл. 321-45, ,о