Преобразователь частоты

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 290580 (21) 2930605/24-07 1311 М. КП.З с присоединением заявки Мо Н 02 М 5/458 Государственный комитет сссР но делам изобретений и открытийОпубликовано 15,0482. Бюллетень МВ 14 Дата опубликования описания 15.04.82 В, И. Агеев и В.В. БарашевЗавод-ВТУЗ при Московском трижды ордена ЛОктябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знаменй - =автомобильном заводе им. И.А.Лихачева(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ Изобретение относится, к преобра. - зовательной технике, а именно к преобразователям частоты, выполненный на базеуправляемого выпрямителя и последовательно-параллельного инвертора тока, и может быть использовано, например, вустановках для индукционного нагрева металлов.В одном из известных преобразо- вателей частоты инвертор выполнен по последовательнойсхеме 11).При резких колебаниях нагрузки, что.характерно для электротермических установок, в инверторе могут возникать перенапряжения. Цля уменьшения.перенапряжений в инверторе используются, например, диодно-индуктивные цепи отвода избыточной энергии.В другом иэ известных преобразователей частоты используется система защиты, обеспечивающая снятие импульсов управления с выпрямителя при появлении перенапряжения 2) .Наиболее близким по техничес" кой сущности к изобретению является преобразователь частоты в котором инвестор выполнен по последовательно-параллельной схеме 3) . Недостатком такого преобразовате",ля является возможность появленияперенапряжений в инверторе,. которыемогут возникать при значительномвозрастании тока нагрузки, например,при коротких замыканиях и обрывахнагрузки, а также при Сбоях в работе системы управления. При значительном увеличении тока нагрузкипо сравнению с номинальным режимомнапряжение на последовательном конденсаторе и, следовательно, выходное напряжение инвертора могут возрастать в несколько раз по сравнению с номинальным режимом. При коротком замыкании или обрыве индуктора нагрузка последовательно-параллельного инвертора становится чистоемкостной, что также приводит кперенапряжению на элементах инвертора. Использование системы защитысо снятием управляющих импульсов свентилей выпрямителя не обеспечивает в данном случае ограничения 25 перенапряжений, так как энергия,запасенная в электромагнитном полесглаживающих дросселей, поступаетв.последовательный конденсатор, инапряжение на нем, а следователь но, и на элементах инвертора, воз51015 растает до недопустимой величины.Это снижает надежность работы инвертора,Цель изобретения - повышениенадежности за счет ограниченияперенапряжений.Поставленная цель достигаетсятем, что в преобразователь частоты,содержащий управляемый выпрями-.тель, подключенный к нему последовательно-параллельный инвертор тока,блоки управления выпрямителем и инвертором, введены управляемый ключпеременного тока и резистор, соединенные последовательно и подключенные параллельно к последовательному конценсатору инвертора, а также напряжения и блок сравнения, причем вход датчика напряжения подключен к последовательному конденсатору инвертора, выход - к одному входублока сравнения, ко второму входукоторого подключен источник эталонного напряжения, а выход блока сравнения подключен к дополнительно введенным управляющим входам блоков управления для снятия импульсов управления выпрямителем и инвертороми, кроме того, связан с управляющим входом ключа переменного тока,Ключ переменного тока может бытьвыполнен, например, н виде встречно-параллельно соединенных тиристорон.На чертеже приведена схема преобразователя,Преобразователь содержит выпрямитель 1, линейные дроссели 2 и 3,инвертор 4, содержащий вентили 5 - 8,нагрузку 9, конденсаторы, включенные параллельно 10 и последовательно 11, дроссель 12, включенный параллельно конденсатору 11, встречно-параллельные вентили 13 и 14,образующие ключ переменного тока 15,балластный резистор 16, датчик напряжения 17, блок сравнения 18 иблоки управления 19 и 20 соответственно инвертора и. выпрямителя. Работает устройство следующим образ ом.До тех пор, пока напряжение на последовательном конденсаторе 11 не превышает допустимого, напряжение на выходе датчика напряжения 17 меньше эталонного. На выходе блока сравнения 18 сигналы не формируются.Как только напряжение на конденсаторе 11 превышает заданное значе-. ние, напряжение на выходе датчика 17 оказывается больше эталонного напряжения. На выходе блока сравнения 18 формируются сигналы, которые включают один иэ тиристоров 13 или 14, отключают блок управления 20 выпрямителем и блок управления 19 инвертором, В результате этого им 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 пульсы управления не поступают на вентили выпрямителя и инвертора, а конденсатор 11 зашунтирован одним. из тиристоров 13 и 14.. Нагрузка, которая находится под напряжением в момент возникновения аварийного режима, продолжает работу в автоколебательном режиме, после затухания колебаний схема полностью обесточена.Таким образом, применение ключа переменного тока, шунтирующего последовательный конденсатор инвертора, с одновременным снятием управляющих сигналов с вентилей выпрямителя и инвертора позволяет ограничить перенапряжение в схеме и тем самым повысить надежность преобразователя. Формула изобретения1, Преобразователь частоты, содержащий управляемый выпрямитель,подключенный к нему последовательнопараллельный инвертор тока, блокиуправления выпрямителем и инвертором,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения надежности за счетограничения перенапряжений, в неговведены управляемый ключ переменного тока и резистор, соединенныепоследовательно и подключенные параллельно к последовательному конденсатору инвертора, а также датчик напряжения и блок сравнения, причемвход датчика напряжения подключен кпоследовательному конденсатору инвертора, выход - к одному входу блока сравнения, к второму входу которого подключен источник эталонногонапряжения, а выход блока сравненияподключен к дополнительно введеннымуправляющим входам блоков упранления для снятия импульсов управлениявыпрямителем и инвертором и, крометого, связан с управляющим входомключа переменного тока.2. Преобразователь по и, 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что упранляемыи ключ переменного тока выполнен в виде двух встречно-параллельносоединенных тиристоров.Источники информации,принятые,во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 601790, кл, Н 02 М 7/515,08.10.73.2. Беркович Е,И, и др. Тиристорныепреобразователи нысокой частоты.Л., Энергия., 1973.З,Агеен В.И., Барашев В,В. Преобразователь частоты для питания индукционных установок напранленной кристаллизации. Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференцииПрименение н технологических процессах машиностроительного производства полупроводниковых преобразовате-.лей частоты. Уфа, 1980, с. 35,рис. 1./5 4Филиал 1 П 1 П Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,аказ 2374/70 Тираж 719 ВНИИПИ Государственн по делам изобретен 113035, Москва, Ж, Подписго комитета СССй и открытийаушская наб., д