Способ управления тиристорным преобразователем частоты с непосредственной связью

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧ ЕСКИРЕСПУБЛИК 19) (111 А 1 51)4 Н 02 М 5/25 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯТРС,",У СИДЕТЛСМ 38титут точной(54) СПОСОБПРЕОБРАЗОВАТЕЛСТВЕННОЙ СВЯЗ УПРАВЛЕНИЯ. ТИРИСТОРНЫМ М ЧАСТОТЫ С НЕПОСРЕДтехнике жет быть использовано в образов нагруз к проводаСпос азной левог иены с тре схеме без ля соед21-23 ым нем чаия тиристор образовател ся следующи правл электроприв овьппение КПД исторного пре непос ствен посредственным ис то ты о сущес твлязом,ь изобретения обранием и поряжений 1 мом оответствии с лярностью (фиг, 2) очередном нияод тиристора ючение одног тодной) груп ля и двуаждой като стальных однои фристоров нои (анод фаз преобРассмо выходного 1(56) Жемеров Г.Г, Тирразователи частоты ссвязью. М,: Энергия,Авторское свидетелУ 688978, кл, Н 02 М зобретение относится к электроИзобретение относится к электроехнике и может быть использовано в истемах регулируемого асинхронного и надежности работы тиробразователя частоты с Редной связью,На фиг. 1 изображена схема преобразователя; на фиг, 2 - временные диаграммы напряжений и токов,Тиристорный преобразователь частоты содержит силовой блок 1 и блок2 управления тиристорами. Силовойблок 1 содержит 18 тиристоров 3-20,образующие трехвентильные анодные икатодные группы в каждой фазе преобразователя и соединенные между собойвстречно-параллельно, Три выхода пре системах асинхронного регулируемогоэлектропривода. Цель изобретения -повышение КПД и надежности работы тиристорного преобразователя частоты снепосредственной связью, За счет инвертирования тока в фазах нагрузкипутем включения тиристора, встречнопараллельно соединенного с тиристором, ранее находившимся в проводящемсостоянии, обеспечивается перевод тока из анодной группы в катодную (инаоборот) при запертом тиристоре вентильной группы, из которой переводится ток нагрузки, улучшается гармонический состав выходного тока и напряжения преобразователя и исключаетсяаварийный режим сквозных . коротких замыканий. 2 ил. модулируюших напроизводят при кажд линейном напряжении питаовременное вклиз анодной (каазы преобразоватепо одному из кой) группы двух о азователя,рим процесс формирования напряжения более подробно3 151528 начиная с момента времени ж = а со - ответствующего углу включения 1/6. В соответствии с полярностью модулируюших напряжений ПП и Пмпри действии линейного напряжения У (обратного линейному напряжению Удь) блок управления 2 формирует импульсы управления Б 11, и Б тиристорами 4, 14, 16, Тиристор 14 принадлежит 10 катодной группе одной фазы преобразователя 1, а тиристоры 4 и 16 принадлежат анодным группам двух других фаэ преобразователя, Включение этих тиристоров обеспечивает подключение 15 линейного напряжения Бдк фазам нагрузки 21, 23 и 22, которые по отношению к этому напряжению оказываются соединенными последовательно-параллельно, Распределение линейного на пряжения на нагрузке показано на фиг, 2, При очередном линейном напряжении 1 д в момент времени сд й=Ы И,+ +Г/3, соответствующий заданному углу включения тиристоров, формируются им пульсы управления Уз, И ц и Оур с помощью которых включаются тиристоры 3 и 15 двух анодных групп преобразователя 1, а тиристор 14 катодной группы третьей фазы преобразователя 1 оста ется во включенном состоянии. Ранее проводившие тиристоры 4 и 16 запираются под действием обратного анодного напряжения Бс . При очередном линейном напряжении Бс в момент времени 35 ыс= Ы =Ы,+2/3 блок управления формирует импульсы управления Б , Б , ис помощью которых включается 1 Ифтйристор 13 катодной группы одной фазы преобразователя 1, а тиристоры 3 и 40 15 аноднь 1 х групп двух других фаз пре-, образователя остаются во включенном состоянии. Ранее проводивший ток на грузки тиристор 14 запирается под действием обратного анодного напряжения 45 Уе, Далее в момент времени Ы производится включение тиристоров 5, 13, 17, а в момент времени Ы- тиристоров 5, 12 и 17.В момент времени ы М происходит изменение полярности модулирующего напряжения Б, В этом случае нагрузка остается подключенной к текущему линейному напряжению Пд до момента уменьшения этого напряжения до нуля, т.е. до момента ай= Ы,. В интервале времени Мо4 м 1 проводят тиристоры 5, 12 и 17, В момент времени сйС Ы 1 в фазе преобразователя 1, к которой под-,ключена нагрузка 23, включенный тиристор 7 остается в проводящем состоянии и одновременно подают широкийимпульс управления на управляющийэлектрод тиристора 20, встречно-параллельно соединенного с указаннымпроводящим тиристором 17, В двух других фазах преобразователя 1 производят переключение тех тиристоров анодных и катодных групп, которые в соответствии с модулирующнми напряжениями коммутируют следующие друг за другом линейные напряжения питания. Вмомент времени 7 блок управления 2кроме широкого импульса У, формирует импульсы управления И и Би, спомощью которых включаются тиристоры4 и 14Ранее проводившие тиристоры5 и 12 запираются под действием обатных анодных напряжений Пд иц дТиристор 17 оказывается в инверсномрежиме работы, обеспечивающим уменьшение тока в фазе нагрузки 23 и рекуперацию электрической энергии всеть, Тиристоры 4, 14, 17 проводятток до момента времени о=о(, когдав соответствии с сформированными блоком управления 2 импульсами управления Би Б при очередном линейномнапряжении Б дпроизводится включениетиристора 3 и сохранение включенного состояния тиристора 14. Ранее проводивший тиристор 4 запирается поддействием обратного анодного напряжения Ц , тиристор 17 остается в проводящем состоянии, Рекуперация энергии и уменьшение тока нагрузки 23 донуля продолжается до некоторого момента времени и= а, В этот моментвремени тиристор 17 запирается, а тиристор 20, на который заранее бып подан широкий импульс управления, включается, Таким образом, за время действия двух следующих друг эа другомлинейных напряжений автоматическиосуществляется инвертирование токав нагрузке 23, т,е. перевод этого тока с анодной на катодную группу тиристоров беэ применения каких-либо специальных для этой цели устройств,Кроме того, при данном способе вотличие от известного отсутствуетбестоковая пауза между двумя полуволнами выходного тока,Поскольку инвертирование тока вфазах нагрузки в предлагаемом способепроизводится всякий раз путем включения тиристора, встречно-параллельно89 6 5 15152соединенного с тиристором, ранее находивЬемся в проводящем состоянии, топеревод тока с анодной на катоднуюгруппу тиристоров (и наоборот) бу 5дет происходить при обязательном запирании тиристора вентильной группы,с которой переводится ток нагрузки.Это в свою очередь позволяет избежатьаварийного режима сквозного короткого замыкания при переключении вентильных групп и, таким образом, повыситьнадежность преобразователя,Таким образом, предлагаемый способуправления тиристорным ННЧ обеспечивает по сравнению с известными болеевысокий КПД преобразования за счетулучшения гармонического состава выходного напряжения и тока, а такжебольшую надежность в работе НПЧ за 20счет исключения аварийных режимовсквозных коротких замыканий при переключениях вентильных групп преобразователя. 25 формула изобретенияСпособ управления тиристорным преобразователем частоты с непосредственной связью, содержащим в каждой фазе встречно-параллельно соединенные 30 катодные и анодные группы тиристоров с включением нагрузки по схеме "звезда" без нулевого провода, при котором величину и частоту выходных напряжений формируют в соответствии с частотой и величиной модулирующих напряжений путем изменения угла включения тиристоров при раздельной работе катодных ианодных групп в чередующихся выпрямительных и инверторных режимах, отличающийся тем,что, с целью повышения КПД и надежности работы преобразователя, производят одновременное включение тиристоровв фазах преобразователя в соответствии с полярностью модулирующих напряжений и линейных напряжений питания,причем при положительной полярностимодулирующего напряжения включаюттиристоры катодной группы, а при отрицательной полярности - тиристорыанодной группы, на интервале времениот момента изменения полярности модулирующего напряжения до перехода через.,нуль приложенного к нагрузке линейного напржкения питания формируютимпульс, запрещающий включение тиристоров, н момент перехода через нульданного линейного напряжения подаютширокий импульс на управляющий электрод тиристора, встречно-параллельно соединенного в фазе преобразователя с проводящим тиристором, находящим.ся в инверторном режиме работы, в остальных фазах преобразователя в соответствии с модулирующими напряжениями производится включение тиристороподсоединенных к линейным напряжениям питания, в состав которых входит напряжение фазы источника питания,к которой подключен проводящий тиристор фазы преобразователя, находящийся в инверторном режиме работы, придостижении вторым по порядку следования линейным напряжением нулевогозначения снимают широкий импульс суправляющего электрода тиристора ипроизводят включение тиристоров приочередном линейном напряжении в соответствии с модулирующими напряженияИие1515289 и Составитель С.СтанкевичРедактор А,Долинич Техред М,Моргентал Корректор Э,Лончакова 88 Зака НИИПИ Государственного коми113035, Мос извоцственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго Гагар и и Цаз и, Оу,й Тираж 648 Подписное а по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС Ж, Раушская наб., д. 4/5