Преобразователь переменного напряжения в переменное

(19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЮ(71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им.Орджоникидзе(56) 1. Авторское свидетельство СССР907675, кл. Н 02 Н 7/15, 1980.2. Аитов И.Л. Защита тиристорногопреобразователя частоты при аварийныхрежимах. Тиристорные преобразователичастоты для индукционного нагрева металлов. Труды УАИ, вып. 39, сб. В 2,Уфа, 1972, с. 111, р. 2,(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГОНАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ содержащийтрехфазный мостовой тиристорный выпрямитель, выход которого соединен свходом инвертирующей ячейки, зашунтированной обратным диодом с датчикамизащиты от, срывов инвертирования, а также ограничительные резисторы, эашунтированные последовательной цепочкой иэ(51) Н 02 М 5/45Нл (р(1О защитного тиристора, дросселя и конденсатора с неуправляемым трехфаэным мостовым выпрямителем, а общая точка соединения конденсатора и дросселя каждой из последовательных цепочек подключена через резистор к соответствующему выходному выводу управляемого выпрямителя, о т л.и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения надежности путем уменьшения амплитуды на входе инвертирующей ячейки, в него введены датчик напряжения, вход которого подключен к конденсатору катодной группы тиристоров управляемого выпрямителя и,два формирователя аварийных импульсов, к входу одного из которых подключен выход датчика напряжения, а выход соединен с управляющим выводом защитного тиристора анодной группы тиристоров выпрямителя, другой формирователь аварийных импульсов входом подключен к датчикам защиты от срыва инвертирования, а выходом " к управляющему выводу защитного тиристора катодной группы тиристоров выпрямителя.Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может найти широкоеприменение при проектировании высоко 1 частотных тиристорных источников нитания для индукционной плавки металлов, нагрева кузнечных заготовок, литья алюминия в электромагнитный кристаллизатор.Известен тиристорный преобразователь с защитой, содержащий подключенный через трансформатор к сетипеременного тока трехфазный мостовойуправляемый выпрямитель, выход которого соединен с входом автономного 15инвертора и через ограничительныерезисторы с неуправляемым трехфазныммостовым выпрямителем, два конденсатора, два резистора подзаряда и цепочку из последовательно соединенных . 20дросселя, диода и тиристора, приэтом конденсаторы и резисторы подзаряда соединены в мост, одна диагональ которого подключена к входуинвертора а в другую диагональ включена цепочка из дросселя, диода итиристора 1 1.Недостатком схемы преобразователяявляется повьппенная амплитуда напряжения на входе инвертора (ЗЕг,) ЗОпри срабатывании защиты и одновременном принудительном запирании анодной и катодной групп тиристороввыпрямителя, что значительно снижаетнадежность работы,35Наиболее близким к изобретению по технической сущности является тиристориый преобразователь с защитой, содержащий трехфазный мостовой тиристорный выпрямитель, выход кото О рого соединен с входом инвертирующей ячейки, зашунтированной обратным диодом и датчиками защиты от срывов инвертирования, а также ограничительные резисторы, зашунтированные 45 последовательной цепочкой из защитного тиристора, дросселя и конденса. тора - с неуправляемым трехфазным мостовым выпрямителем, а общая точка соединения конденсатора и дросселя каждой иэ последовательных цепочек йодключена через резисторы к соответствующему выходному выводу управляемого выпрямителями 23. К недостаткам данной схемы преоб разователя напряжения следует отнести повьппенную амплитуду напряжения нач входе инвертирующей ячейки до троиного напряжения питания /ЗЕп/ при срабатывании защиты и одновременном принудительном запирании анодной и катодной групп тиристоров выпрямителя, что значительно снижает надежность работы.Целью изобретения является повышение надежности работы преобразователя напряжения путем уменьшения амплитуды напряжения на входе инвертирующей ячейки.Поставленная цель достигается тем, что в схему преобразователя напряжения, содержащего трехфазный мостовой тиристорный выпрямитель, выход которого соединен с входом инвертирующей ячейки зашунтированной обратным диодом и датчиками защиты от срывов инвертирования, а также ограничительные резисторы, зашунтированные последовательной цепочкой из защитного тиристора, дросселя и конденсатора - с неуправляемым трехфазным мостовым выпрямителем, а общая точка соединения конденсатора и дросселя каждой из последовательных цепочек подключена через резистор к соответствующему выходному выводу управляемого выпрямителя, введены датчик напряжения, вход которого подключен к конденсатору катодной группы тиристоров управляемого выпрямителя и два формирователя аварийных импульсов, к входу одного из которых подключен выход датчика напряжения, а выход соединен с управляющим выводом защитного тиристора анодной группы тиристоров выпрямителя, другой формирователь аварийных импульсов водом подключен к датчикам защиты от срыва инвертирования, а выходом - к управляющему выводу защитного тиристора катодной группы тиристоров выпрямителя.На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого инвертора.Преобразователь напряжения содержит трехфазный мостовой тиристорный выпрямитель 1 тиристоры 2-7 , выход которого соединен с входом инвертирующей ячейки 8, зашунтированной обратным диодом 9, с датчиками защиты от срывов инвертирования 10, 11 и через ограничительные резисторы 12, 13 зашунтированные последовательной цепочкой из защитного тиристора 14(15) дросселя 16(17) и конденсатора 18(19) с неуправляемым трехфаэным мостовым выпрямителем 20 (диоды 21-26), а об1081763 щая точка соединения конденсатора 18(19) и дросселя 16(17) каждой из последовательных цепочек подключена через резистор 27(28) к соответствующему выходному выводу управляемого выпрямителя 1, - датчик напряжения 29, соединенный пара,лельно с конденсатором 18 и формирователи аварийных импульсов 30, 3 1 к входу одного из которых подключен датчик напряжения 29, 10 а выход соединен С управляющими электродами защитного тиристора 15 анодной группы тиристоров 3,5,7 выпрямителя 1, другой формирователь аварийных импульсов 3 1 входом под ключен к датчикам защиты от срывов инвертирования 10, 11, а выходом - к управляющим электродам защитного тиристора 14 катоднай группы тиристоров 2,4,6 выпрямителя 1. 20Преобразователь напряжения работает следующим образом.При подаче питания на вход выпрямителя 1 происходит подзаряд конденсатора 18 по цепи: неуправляемый 25 выпрямитель 20, ограничительный резистор 12, конденсатор 18, резистор 28, ограничительный резистор 13, неуправляемый выпрямитель 20 и конденсатора 19 - неуправляемый выпрямитель 20, З 0 ограничительный резистор 12, резистор 17, конденсатор 19, ограничительный резистор 13 неуправляемый выпрямитель 20. При достижении напряжения на кон- З 5 денсаторах 18, 19 уровня достаточного для надежного запирания тиристоров выпрямителя 1 в случае срыва инвертирования, который может произойтипри пуске инвертирующей ячейки 8, запускают выпрямитель 1 и инвертирующую ячейку 8, работающую на индукционную нагрузку, осуществляя заданный технологический процесс.В данном преобразователе напря жения в аварийных ситуациях используется принудительное гашение тиристоров выпрямителя 1 с помощью предварительно заряженных конденсаторов 18, 9, 50При срыве инвертирования в инвер-,. тирующей ячейке 8 датчики срыва 10, 11 выдают сигнал на срабатывание фор мирователя аварийных импульсов 31 и на снятие управляющих импульсов с 55 тиристоров выпрямителя 1. формирователь аварийных импульсов 31 выдае сигнал на включение тиристора 14. 4Пусть к моменту аварийной ситуации в трехфазном мостовом тиристорном выпрямителе 1 работали тиристоры 5,6.Тиристор 14 включаясь, образует цепь разряда конденсатора 18, закрывая тиристор 6 - конденсатор 18, тиристор 6, диод 25, тиристор 14, дроссель 16, конденсатор 18. После выключения тиристора 6 к нему прикладывается напряжение конденсатора 18 (равное, примерно Е - номинальное выходное напряжение выпрямителя 1). На выходе же выпрямителя 1 (а значит и на входе инвертирующей ячейки 8) напряжение равно 2 Еь так как к напряжению на тиристоре 6, добавляется напряжение неуправляемого мостового выпрямителя 20 и равно 2 ЕмДалее происходит процесс перезарядки конденсатора 18 по цепи: конденсатор 18, инвертирующая ячейка 8, тиристор 5, вторичные обмотки сетевого трансформатора, от которого питаетсяпреобразователь, диод 25, тиристор 14,дроссель 16, конденсатор 18. Как только напряжение на конденсаторе 18, азначит и на датчике напряжения 29,станет равным нулю, включается формирователь аварийных импульсов 30, который выдает импульс на включение тиристора 15. Тиристор 15, включаясь,образует цепь разряда конденсатора 19,закрывая тиристор 5 выпрямителя 1конденсатор 19, дроссель 17, тиристор 15, диод 22, тиристор 5, конденсатор 19. На выходе выпрямителя 1(а значит и на входе инвертирующей ячейки 8) напряжение при этом также равно 2 Е,. Таким образом, закрывая поочередно тиристоры 5,6 выключают трехфазный тиристорный выпрямитель 1, отделяя тем самым источник питания от места аварии. При этом напряжение на выходе выпрямителя не превьппает 2 Е, тогда как при одновременном эапирании тиристоров 6,5 напряжение на выходе выпрямителя 1 достигает значения 3 Е, так как при включении тиристоров 6,5 к ним прикладывается напряжение конденсаторов 18, 9 заря/женный каждоый до Е 1 Ч, плюс напряжение неуправляемого выпрямителя 20 и равно 3 ЕСнижение уровня напряжения на выходе выпрямителя в момент срабатыва"йатект ния защиты значительно повышает надежность работы преобразователя, позволяет проектировать преобразователи с защитой , имеющими пониженный уровень напряжения элементов. Ултород, ул.Проектная,4