Способ пуска статического преобразователя частоты

ОП ИСАНИЕ изОБРетени Союз СоеетскизСоциалистическиеРеспубпик 7917 Т К У) Приоритет 1) 2392710/24-02) 18,09.75 Н 02 М 5/1 Государственный квинт СССР оо делам нзобретеннй н открытнй541722.5 (3 Опубликовано 05,08.79. Бюллетень МДата опубликования описания 05,08 ДК1316.722) Авторнзобретенн Иностранец вро Вукасович(ФРГ) 71) Заявитель 54) СПОСОБ ПУСКА СТАТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЧАСТОТЫ носится к статическим преоб Изобретени разователям ч управляемых товой схеме,динены с паринвертор на ных по мос. содержащимах, включене клеммым колебате стоты,иристор орых со ходнь ельнь ьным конту. омежуточную со сгламый выпряы через исоединен ром, а входные клем цепь постоянного ток живающим дросселем митель - с источнико а управлям перемен го напря опротивление соеди тиристооы остаются ельно подключенное ы между собой. Эти рытыми до тех пор,ка на коммутирую.дет достигнуто опре.срез дроссель не пощем конденсаторе не деленное напряжение этом ин.е не течет. у ток по вале через тиристоры следующеи про. статического преобраэоваее поджигаютсдящей ток ветв ния, причем в качестве вспомогательного ком мутатора параллельно двум ветвям моста ин.- вертора с общим главным входом включены две ветви вентильного преобразования тока с общим главным выводом, тиристоры ветвей моста и ветвей вентильного преобразователя тока соединены с коммутирующим конденсатором. Известны способы пуска подобного преоб.разователя 1 2.Наиболее близким является способ, описанный в 2), Преобразователь с параллельным колебательным контуром в качестве нагрузки в возбужденном состоянии управляется по нагрузке, а рабочая частота инвертора определяется резонансной частотой колебательного кон тура. При этом ток при прямой коммутации течет от одной ветви моста инвертора к следующей проводящей ток ветки, причем реак.тивная мощность коммутации определяется конденсатором параллельного колебательного контура, В пусковой фазе заряда конденсато.ра недостаточно для прямой коммутации, и поэтому во время этого интервала он должен 1 О быть скоммутирован косвенно. Для пуска уизвестного статического преобразователя частоты поджигаются тиристоры в ветви статическо.го преобразователя тока вспомогательного ком.мутатора и в ветви моста инвертора, главные 15 выводы которых через конденсатор и паралет определеннои величины токО 15 го г 5 ЗО 35 40 45 50 55 теля тока и следунщей проводящей ток ветвимоста, которая не соединена с нспомогатель.ным коммутатором, и гасятся проводяцие пе.ред этим ток тиристоры. Затем перезаряжается коммутирующий конденсатор, и ток течетчерез нагрузку и возбуждает колебания н параллельном колебательном контуре. Передкаждым переходом через нулевое эцачение напряжения на колебательном контуре зажигаются тиристоры следующей цроволяшей ток ветвимоста инвертора, общий главный вывод которо., гоне соединен,с коммутирующим конденсаром, а также тиристор следующей проводяшейток ветви статического преобразователя тока.Этот процесс коммутации повторяегся, причемнапряжение на конденсаторе параллельного ко.лебательного контура нсе время увеличивается,Когда напряжение цз конденсаторе параллельного колебательного контура достигнет величины, достаточной для прямой коммутации, тирис.торы в диагоналях моста инвертора еще открыты, а тиристоры вспомогательного коммутатора остаются закрытыми, в результате чего онвыключается, и пусковая фаза закатчивается.Статический преобразователь частоты работаеттеперь в нормальном режиме, и остаточное на.пряжение на коммутирующем конденсаторе рас.сеивается на параллельно включенном сопротив.лении. Известный статический преобразовательчастоты во время пусковой фазы управляетсяне по нагрузке, а автоматически при помошичастоты напряжения колебательного контура.Это преимугцество достигается дорогостоящейсхемой управления, в частности дорогой логи.ческой схемой,Целью изобретения является улучшение работы преобрззонателя частоты во время пуско.вой фазы,Эта цель достигается благодаря тому, что вспособе пуска статического преобразователя час.тоты н начзле работы поджигаются тиристорыдиагоналей статического преобразователя токаи проводят ток до тех пор, пока напряжениена каждом коммутирующем конденсаторе недостигнет заданной величины, после достиже.ния этого, напряжения поджигаются тиристорыдиагоналей моста инвертора и проводят ток дотех, пока протекает ток постоянной заданнойвеличины, который сохраняется постояннымво время всей пусковой фазы в результатеуправления выпрмителем. После достиженияэтой величины тока тиристоры последующихпроводящих ток ветвей статического преобразователя тока поджигаются и поджигаются сзадержкой на постоянное время следующие про.водящие ток тиристоры ветвей моста инверто.ра, причем время задержки зависит от напря.жения и тока заданной величины. Затем передкаждым переходом через нулевое значение на 4прякеция на колебательном контуре поджига. ются ветви преобразонателя тока нспомогатель ного коммутатора и с задержкой нз постоян. ное вреМя - ветви моста иннертора, причем этот процесс коммутации повторяется до тех пор, пока не будет достигнута определенная величина напряжения на колебательном конту. ре, достаточная для прямой коммутации.Этим способом работы при упрошенной схе. ме управления достигается плавньй пуск преобразователя. Во время пуска нет необходи. мости в дополнительной регистрации фактического значения, а необходимые для управления величигця измерения получаются при помощи датчиков, необходимых для управления в нор. мальном режиме, причем может быть учтено также и время запрета для поджигания тиристоров инвертора. Преобразователь работает благодаря регулировке постоянного начально. го тока при помоци вентилей инвертора независимо от тока и может запускаться при различных нагрузках. 11 а фиг, 1 изображен статический преобра. эователь частоты, реализующий способ; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя,Инвертор 1 построен на тиристорах, включенных по однофаэной мостовой схеме, при. чем н каждой ветви моста включено по тирис. тору 2 - 5. Через выходные клеммы 6 инвер. тора 1 питается параллельный.колебательный контур, используемый в качестве нагрузки и состоящий из параллельной схемы дросселя 7 и конденсатора 8. Выводы 9 постоянного тока инвертора 1 через сглаживающий дроссель 10 и выпрямитель 11 соединены с сетью переменного тока, которая подключена к клеммам 12. Выпрямитель 11 построен на тиристорах, вклю. ченных по мостовой схеме.Те или иные две ветви моста (2 и 3) или (4 и 5) ицвертора 1 с общим главным выво. дом 13 или 14 подключены парзлльно части вспомогательного коммутатора 15. Каждая часть вспомогательного коммутатора 15 состо. ит из двух ветвей преобразователя тока 16 и 17 или 18 и 19, которые имеют по общему главному выводу 20 и 21. Тиристоры 16 - 19 преобразователя тока имеют одинаковую полярность с тиристорами 2 - 5 инвертора 1, Между главными выводами 20 и 13 или 14 и 21 со. ответствующих ветвей моста и преобразовате. ля тока 2, 3 и 16, 17 или 4, 5 и 18, 19 включены соответственно конденсаторы комму. тации 22 и 23. Коммутирующие конденсаторы имеют одинаковую емкость.Для тиристоров 2-5 иннертора 1, упранляе. мого выпрямителя 1 и тиристорон 16, 19 вспомогательного коммутаторз 15 прелусмотрены схемы управления, которые не показанына чертеже. В нормальном режиме работы попеременно поджигаются тиристоры 2 и 5 илц 3 и 4 инвертора 1 с частотой колебаний напряжения Ов ца колебательном контуре (7, 8). Поджига. ние осуществляется с учетом времени запрета тиристоров непосредственно перел переходом через нулевое значение напряжения на колебательном контуре, При этом происходит пере. ключение с одной ветви моста на следующую проводящую ток ветвь моста, причем реактив. ная мощность коммутации определяется конденсатором 8 параллельного колебательного контура. Во время пусковой фазы заряд кон. денсатора 8 недостаточен лля прямой коммутации, Поэтому в этой фазе необходимо осушест. влять косвенную коммутацию, причем необходи. мо, чтобы конденсатор 8 колебательного конту. 20 ра как можно быстрее заряжался до величины, достаточной для прямой коммутации для работы в нормальном режиме. Ток с 1 в сглаживаю. щем дросселе 10, напряжение промежуточной це. пи Оз на выводе 9 выпрямители и напряжение колебательного контура Оа на конденсаторе 8 нанесены на оси времени тфиг. 2), В начале работы поджигаются тиристоры 16 и 19 или 18 и 17 вспомогательного коммутатора 15. Тиристоры остаются открытьми в течение вре.М. сомени Й, пока напряжение - указанной на фиг, 1 полярности приложено к одинаковым по величине коммутирующим конденсаторам 22 и 23. В конце времеш Ьт, т.е. при достижении напряжением величины - , поджига1 с.о ются тиристоры 2 и 5 или 3 и 4 инвертора 1. Затем напряжение коммутирующих конденсато. ров 22 и 23 в качестве отрицательного напря. женця подается на запирацие гиристоров 16 и 19 вспомогательного комлутатора 15 и гасят их. Далее поджигаются тиристоры 3 и 4. Тиристоры 3 и 4 проводят ток в течение времени Ьт 2, когда устанавливается начальный ток до заданной величины. Оц поддерживается постоянным во время всей пусковой фа эы при помощи схемы управления тиристорами выпрямителя 11. Если ток достигает заданной величины Хдо, то тиристоры 17 и 18 вспомогательного коммутатора 15 поджигаются. Напряжение на коммутирующих конденсато рах 22 и 23 в качестве отрицательного запираю. щего напряжения подается на тиристоры инвертора 1, и проводившие ток тиристоры 3 и 4 запираются. В интервале времени Ьто происходит переэаряд коммутируюпего конденсато. 55 ра 22 и 23 от -- Ы до + -, Этот промежуток времени определяется емкостью С коммутирующих конденсаторов 22 ц 23, на. 6иряжецием Ц и током Лд в состестцц с выражением.Сс КСОПосле перезаряда, т.е. по окончании промежутка времени Ьто, поджигаются тирнстрыи 5 следующих проводящих ток ветвей моста, воспринимают ток и гасят тиристоры 17 ц 18 вспомогательного коммутатора 15. После зто го ток протекает через нагрузку, заряжает конденсатор 8 и возбуждает колебания в па раллельном колебательном контуре. По истечении промежутка времени Л 1 О, зависящео от частоты колебания, неосредствепо перед первым переходом через нулевое значение ца. пряжения на колебательном контуре поджига. ются тиристоры 16 и 19 вспомогательнсцо ком мутатора 15, и по истечении постоянного времени задержки Ьто поджигаются тиристоры 3 и 4 инвертора 1, причем точный момент времени зависит от регистрации временИ за. прета тиристоров инвертора 1. Этот процесс повторяется перед каждым перехолом через ну. левое значение напряжения на колебательном контуре Ов, причем напряжение на колебатель. ном контуре О все время увеличивается, как это показано на фиг. 2, пока онс це постг 0,со нет предварительно заданной величины йзо= достаточной для косвенной коьлутасин. Начиная с этого момента времени, трлсорь 16-19 вспомогательного коммутатора 15 закрываются;2ачинается нормальный режим работы, ц токс, не сохраняется постоянным. а нарастает. На фиг, 2 представлено лишь несколько пе. риодов. В действительности косвенная комму. тация в пусковой фазе повторяется зачтельно чаще.Предлагаемый способ, при котором комму. тируюшие конденсаторы перезаряжаются в те. чение постояпого промежутка времеп, завися цего от постоянного начального тока и цачаль.ного заряда коммутирующих конденсаторов, может быть использован также в статических преобразователях частоты с изменепем цсломогательным коммутатором.Формула изобретенияСпособ пуска статического преобразователя частоты, содержащего последовательно вклю. ченные управляемый выпрямитель н основной тиристорный одцофазный мостовой инвертор, параллельно шинам питания которого подклнче. ны шины питания вспомогательного тиристор. ного однофазцого мостового ицвертора, причем выходные шины последнего полсоедццецы.ИИПИ Заказ 444/ ул Проектная 4 Филиал 7 П "Патен через коммутирующие конденсаторы к соответствующим выходным выводам основного мосто. вого инвертора, подключаемых к .С.коцтуру путем отпирания соответствующих тиристоров и обеспечения заданных величии напряжения на коммутирующем конденсаторе и тока, цри ко. торых далее перед каждым переходом через нулевое значение напряжения на .С-контуре отпИрают соответствующие тиристоры, о т .л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью ловы шелия належности, коммутирующие конденса.торы заряжают,до напряжения - , выбран.аного в качестве заданного, для чего отпирают тиристоры вспомогательного инвертора, поддерживают постоянным с помощью уцравляе. г 5 мого выпрямителя ток в дросселе после дос.тижения им значения.74 д, выбранного в качестве заданного, для чего отпирают диагонально расположенные тиристоры основного инвертора, при достижении током дросселя Хдцачеция 2 с, отпцранп шгагоцальцо расположен. ные тиристоры вармогатегпного ицвертора и с задержкой д.О= - соответствующиеУсоть.диагонально расположенные тиристоры основного ицвертора, причем перед каждым переходом через нулевое значение напряжения на С.контуре диагонально расположенные тиристоры основного инвертора отпирают с задержкой, равной Ьто, и повторяют этот процесс ло получения на коммутирующих конденсаторах напряженияИ со Источники информации, принятые во внимание при экспертизе