Тиристорный преобразователь частоты

847462 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциалистическикУеспублик4 у(51)М, Кл. Н 02 М 5/458 Гасударственный кемнтет СССР в делам нэебретеннЯ и отнрыткЯ(72) Авторы изобретения Уральский ордена Трудового Красного Знамениполитехнический институт им, С. М. Кирова(54) ТИРИСТОРЙЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ Однако такое исполнение преобразователя не позволяет селективно управлять инверторами путем отключения илиподключения последних к общему источнику питания. Отсутствие селективного управления по питанию не обеспечивает независимый пуск каждого инвертора с начальным током в дросселе фильтра, необходимом для облегчения пуска и сокращения времени переходного процесса. Кроме того, затрудняется работа преобразователя на нескольконагрузок и снижается его надежность, поскольку срыв инвертирования в одном ттз инверторов вызывает отключение всего преобразователя.Цель изобретения - повышение надежности работы преобразователя, обеспечение оперативного селективного управления независимыми ячейками (инверторами) по питанию и облегчение их пуска.Поставленная цель достигается тем, что в качестве вентиля использован Устройство относится к преобразовательной технике и может быть использовано при .создании многоячейковых инверторов, независимые ячейки которых подключены к общему источнику питания.Известны инверторы, содержащие несколько тиристорных ячеек, каждая из которых подключена к общему источнику постоянного напряжения через10 общие входные фильтры, либо через раздельный переключатель или 1.С-фильтри вентиль 1 и 1 21Наиболее близким к изобретению по техническим средствам и достигаемым результатам является схема многоинверторного преобразователя, Этот преобразователь содержит общий источ" ник питания и несколько инверторов, подключенных к источнику питания через С-фильтры и диод. Развязка по питанию с помощью дросселей и диодов позволяет устранить взаимное влияние инверторов друг на друга (31. В, Н. Воинов, А. Е. Шестовских, Д. М. СеледкоА. В. Абрамов, У. М. Спектор и Д. В. Чуркин84746 ключ постоянного тока, содержащий основной и вспомогательный тиристоры, а в схему каждой ячейки введены дополнительно управляемые формирователи импульсов включения и отключения5 и элемент задержки, причем первый вход блока управления тиристорами ячейки соединен через элемент задержки с управляющим электродом основного тиристора и с выходом формирователя импульсов включения, а второй вход - с управляющим электродом вспомогательного тиристора и с выходом формирователя импульсов отключения, вход которого подключен к датчикам защиты ячей ки. Кроме того, с целью повышения надежности включения основных тиристоров ключей постоянного тока при питании ячеек от управляемого тиристорно,го выпрямителя, в схему каждой ячейки введено коммутирующее устройство, выход которого соединен со входом формирователя импульсов включения этой ячейки, а основные входы всех коммутирующих устройств объединены и подключены к управляющей цепи одного из тиристоров выпрямителя, при этом управляющие входы коммутирующих устройств использованы для пуска соответствующих ячеек преобразователя.Сочетание 1.С-фильтра и ключа в цепи постоянного тока каждой ячейки также, как и в известном преобразователе устраняет взаимное влияние ячеек друг на друга по питанию.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого преобразователя.40Преобразователь содержит две ячейкии 2. Каждая ячейка 1 (2) подключена к выходным шинам выпрямителя 3 через сглаживающий дроссель 4 (5) и ключ 6 (7) постоянного тока, содержащий основной 8 (9) и вспомогательный 10 (11) тиристоры. Параллельно входу ячейки 1 (2) подключен конденсатор 12 (13), а выход соединен с отдельной нагрузкой 14 (15). Первый вход блока 16 (17) управления тиристорами соединен через элемент 18 (19) задержки с управляющим электродом основного тиристора 8 (9) и с выходом формирователя 20 (21) импульсов вклю чения, а второй вход - с управляющим электродом вспомогательного тиристора 10 (11) и с выходом формирователя 22 (23) импульсов отключения, вход 2 фкрторого подключен к датчикам защиты ячейки 1 (2). Входы формирователей 22 и 23 импульсов отключения использованы также для оперативного отключения ячеек 1 и 2,Обе ячейки преобразователя частоты работают идентично, поэтому рассмотрим работу только ячейки 1.Пуск. При помощи внешнего сигнала формирователь 20 импульсов включения формирует импульс, который поступает на вход элемента 18 задержки и на управляющий электрод основного тиристора 8. Основной тиристор 8 включается и конденсатор 12 фильтра начинает заряжаться, Когда ток заряда конденсатора 12 достигнет максимального значения, элемент 18 задержки пропускает импульс на первый вход блока 16 управления тиристорами, обеспечивая тем самым пуск ячейки 1 с начальным током в дросселе 4, После пуска ячейки 1 основной тиристор 8 останется во включенном состоянии. Однако при использовании в качестве источника питания ячеек управляемого тиристорного выпрямителя включение основного тиристора 8 с помощью внешнего сигнала затруднено, если в момент включения управляемый выпрямитель 3 работает на холостом ходу. В этом случае тиристоры выпрямителя 3 находятся в проводящем состоянии только на время подачи на их управляющие электроды управляющих импульсов, длительность которых может. быть значи- тельно меньше времени включенного состояния тиристоров выпрямителя под нагрузкой. Следовательно, для надежного включения основного тиристора 8 необходимо, чтобы импульс на его управляющий электрод поступил в момент проводящего состояния одной из пар тиристоров выпрямителя 3, т.е. внешний импульс, воздействующий на вход формирователя 20 импульсов включения, должен быть засинхронизирован с управляющими импульсами тиристоров выпрямителя 3.Для повышения надежности включения основных тиристоров 8 и 9 при питании ячеек 1 и 2 от управляемого тиристорного. выпрямителя 3 в схему каждой ячейки введено коммутирующее устройство 24 (25) (например кнопка управления с нормально разомкнутыми контактами 1,выход которого соединен со входом формирователя 20 (21) импуль10 Формула изобретения 5 8474 сов включения этой ячейки, а входы коммутирующих устройств 24 и 25 объединены и подключены к управляющему электроду одного из тиристоров выпрямтеля 3.Теперь, при воздействии на коммутирующее устройство 24, импульс с управляющего электрода тиристора выпрямителя 3 поступает на вход формирователя 20 импульсов включения всегда в момент проводящего состояния одной иэ пар тиристоров выпрямителя 3, обеспечивая надежное включение основного тиристора 8,Аварийное отключение, Если в процессе работы преобразователя в одной из ячеек (например 1) происходит срыв инвертирования, то с датчиков защиты этой ячейки поступает аварийный импульс на вход формирователя 22 импульсов отключения. Формирователь 22 импульсов отключения сформирует импульс, который через второй вход выключает блок 16 управления тиристорами и включает вспомогательный тиристор 10 ключа 6 постоянного тока. Вспомогательный тиристор О запирает по току основной тиристор 8, а блок 6 управления тиристорами прекращает подачу управляющих импульсов .на тиристоры ячейки 1.,Таким образом, в аварийном режиме отключается от выпрямителя только та ячейка, в которой развивается аварийный процесс, что особенно важно при параллельной работе ячеек на общую или раздельную нагрузку. В этом случае повышается надежность всего преобразователя частоты.Оперативное отключение аналогично 4 О аварийному отключению, Отличие состоит в том, что при оперативном отключении на вход формирователя 22 импульсов отключения поступает внешний сигнал.45 62 6который соединен с управляющим электродом шунтирующего тиристора 26 (27).При отключении ячейки 1 (2) с дополнительного выхода формирователя 22 (23) импульсов отключения сигнал поступает на управляющий электрод шунтирующего тиристора 26 (27). Последний включается, и запасенная в дросселе 4 (5) электромагнитная энергия рас" сеивается в контуре, образованном дросселем 4 (5), и шунтирующим тиристором 26 (27), не вызывая перенапряжений на основном тиристоре 8 (9). Тиристорный преобразователь частоты, содержащий выпрямитель и многоячейковый инвертор, каждая ячейка которого снабжена датчиками защиты и блоком управления. тиристорами с двумя входами и подключена к выходным шинам выпрямителя через свой 1.С-фильтр и вентиль, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы преобразователя, обеспечения оперативного селективного управления ячейками по питанию и облегчения их пуска, в качестве вентиля использованключ постоянного тока, содержащий основной и вспомогательный тиристоры,а в схему каждой ячейки введены дополнительно управляемые формирователиимпульсов включения и отключения иэлемент задержки, причем первый входблока управления тиристорами ячейкисоединен через элемент задержки с, управляющим электродом основного тиристора и с выходом формирователя импульсов включения, а второй вход -с управляющим электродом вспомогательного тиристора и с выходом формирователя импульсов отключения, вход которого подключен к датчикам защитыячейки, При аварийном или оперативном отключении ячейки 1 (2) ток в сглаживающем дросселе 4 (5) начинает резко спадать, что может привести к недопустимым перенапряжениям на основном тиристоре 8 (9) ключа 6 (7) постоянного тока.Для ограничения перенапряжений на основном тиристоре 8 (9) путем подключения параллельно дросселю 4 (5) 1.С- фильтра шунтирующего тиристора 26 (27), формирователь 22 (23) импульсов отключения снабжен дополнительным выходом,2. Преобразователь по и. 1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности включения основных тиристоров ключей постоянного тока, при питании ячеек от управляемого тиристорного выпрямителя, в схему каждой ячейки введено коммутирующее устройство, выход которого соединен со входом формирователя импульсов включения этой ячейки, а основные входы всех коммутирующих устройств объединены и подключены к управляющей цепи5кл7 847462 одного из тиристоров выпрямителя, при этом управляющие входы коммутирующих 11 р 1 устройств использованы для пуска соответствующих ячеек преобразователя, кл.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 81. Авторское свидетельство СССР57376, кл. Н 02 М, 1959.2. Патент Японии У 47-26259,Н 02 М 7/48, 1972.3. Патент Японии 9 47-21180,Н 02 М 7/46, 1972 (прототип).Тираж 730 Государственного коми делам изобретений и о Москва, ЖРа;шска сноеР д. 4 атент", г. Ужгород, ул. Проектна лиал Заказ 5519/83ВНИИПИ по 113035 Фи ПППворректор А, Гриценко Под тета С крытий