Преобразователь частоты

(51) М 5/2, Н 02 1 ИСАНИ БРЕТ 11 г ффж 01 ВТОРСНОМ ЕЛЬСТВУ о СССР1979.о СССР1980. У ГОСУДАРСТВЕННЫЦ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ,содержащий М объединенных по выходинверторов, регуляторы постоянного напряжения, выполненные в видеМ несимметричных мостов с совмещенной анодной группой, своими выходами,через фильтрующие индуктивныйэлемент, конденсаторы и датчикитока связанные с силовыми входами М инвертороводними своимны к одним оти силовым вдругими объетакже (4 блокрами, входамК узлов сраврых к выходамчены непосречерез последду собой усилматор с й вщийсятения массогабобщая точкаденный дополвыполненныйактора индукк выводу посной анодной причем конденсаторы и обкладками подключедноимейным по полярносходам инверторов, а динены между собой, а ов управления регулятои подключенных к выходам кения, одни входы котодатчиков тока подклюдственно, а другие - овательно связанные межители, делитель и сумодами, о т л и ч а ю - м, что, с целью улучшеаритных показателей, конденсаторов через ввенительный конденсатор и в виде одного общего ретивный элемент подключена тоянного,тока совмещен- группы указанных мостов.114Изобретение относится к силовойпреобразовательной технике и можетбыть использовано в тиристорных комплексах для централизованного электроснабжения больших групп потребителей, в системе бесперебойного пита 5ния и в других преобразовательныхустройствах,Известен преобразователь частоты,состоящий из регулятора постоянного напряжения и нескольких объединенных по выходу инверторов, каждыйиз которых снабжен трансформаторомтока, первичные обмотки которыхвключены с одинаковой полярностью15между соответствующими инверторамии фазой сети, а вторичные обмоткисоединены последовательно также содинаковой полярностью 11.Однако данное устройство, отлича 20ясь значительной массой и габаритами за счет уравнительных трансфориаторов тока, не обеспечивает достаточной эффективности деления тока междуотдельными инверторами в широком ди 25апазоне нагрузок, так как настраивается на фиксированную величину разбаланса выходных токов инверторов.Известен также преобразовательчастоты, содержащий два объединенныхпо выходу инвертора, регуляторы пос- ЗОтоянного напряжения в цепи питаниякаждого инвертора с установленнымина их выходах .С-фильтрами, блок управления регуляторами, датчики токав цепи питания инверторов и узел 35сравнения сигналов 23Однако в этом устройстве не решена задача распределения нагрузки вслучае двух инверторов одинаковоймощности, что ограничивает область 40его применения.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяпреобразователь частоты, содержащийобъединенные по выходуинверторы,регуляторы постоянного напряжения вцепи питания каждого инвертора, выпол. ненные в виде несимметричных мостовс объединенной анодной группой с установленными на их выходах Г-образны-Ями ЦС-фильтрами, блоки управления регуляторами, датчики тока в цепи пита.ния инверторов, узлы сравнения сигналов, а также сумматор и делитель,соединенные последовательно, и усилители,. входы которых соединены свыходом делителя, причем выход каждого из датчиков тока подключен к од" 5430 3ному из, входов сумматора, а выходыусилителей подключены к одним извходов узлов сравнения, другие входыкоторых соединены с выходами соответствующих датчиков тока, при этом выходы узлов сравнения подключены квходам соответствующих блоков управления регуляторами.В этом устройстве обеспечиваетсязаданная загрузка произвольногоколичества объединенных по выходу.инверторов во всем диапазоне изменения параметров нагрузки. В результате этого может быть достигнута предельная мощность преобразовательного агрегата. Структура выпрямительнойчасти преобразователя реализуетсяминимальным количеством управляемыхвентилей 33.Однако это устройство характеризуется значительными массой и габаритамиза счет 1.С-фильтров, количество которых равно количеству объединенныхпо выходу инверторов,Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей.Поставленная цель достигается тем,что в преобразователе частоты, содержащем М объединенных по выходу инверторов, регуляторы постоянного напряжения, выполненные в виде М несимметричных мостов с совмещенной анодной группой, своими выходами черезфильтрующие индуктивный элемент,конденсаторы и датчики тока связанные с силовыми входами Й инверторов,причем конденсаторы одними своимиобкладками подключены к одним одноименным по полярности силовым входам инверторов, а другим - объединенымежду собой, а также М блоков управления регуляторами, входами подключенных к выходам М узлов сравнения, одни входы которых к выходам датчиков тока подключены непосредтвенно, а другие - через последо,вательно связанные между собой усипители, делитель и сумматор с Н входами, общая точка конденсаторов через введенный дополнительный конденсатор и выполненный в виде одного общего реактора индуктивный элемент подключена к выводу постоянного тока совмещенной анодной группы указанных мостов.На чертеже показана схема предлагаемого устройства.Преобразователь частоты содержит Й объединенных по выходу инверторов,1, регуляторы 2 постоянного напряже-, ния, выполненные в виде несимметричных мостов с совмещенной анодной группой, фильтрующие конденсаторы 3, одни выводы которых соединены 5 между собой, другие подключены к входам инверторов 1, а также блоки 4 управления, датчики 5 тока, узлы 6 сравнения, сумматор 7 и делитель 8, соединенные последовательно, и усилители 9, входы которых соединены с выходом делителя 8, причем выход каждого из датчиков 5 тока подключен к одному из входов сумматора 7, а выходы усилителей 9 под ключены к одним из входов узлов 6 сравнения, другие входы которых соединены с выходами соответствующих датчиков 5 тока, при этом выходы узлов 6 сравнения подключены к вхо дам соответствующих блоков 4 управленияСхема преобразователя содержит также сглаживающий реактор 10, один вывод обмотки которого подключен к анодной группе регуляторов 2, 25 и конденсатор 11, один вывод которого связан с общей точкой соединения , фильтрующих конденсаторэв 3, при этом другие выводы обмотки реактора 10 и конденсатора 11 подключены ЗО к точке соединения одних входов инверторов 1, а другие входы которых соединены с выходами регулятора 2.Предлагаемый преобразователь частоты работает следующим образом.В качестве управляющих воздейст" Внй при регулировании токов 1,1 потребляемых инверторами 1,используются напряжения питания инверторов 0,1, подаваемые с выходов 1.С-фильтра, Этот фильтр включает в себя общие для всех инверторов реактор 10 и конденсатор 11, а также конденсаторы 3, количество которых равно И .В силу малости сопротивления входной цепи инверторов не большого изменения напряжения 0 достаточно для значительного перераспределения токов 1,11 Поэтому можно считать, что мощность Р 1 потребляемая -ым инвертором, пропорциональна его входному току .1 у,.Управляющие сигналы регуляторами 2 постоянного напряжения формируются следующим образом. 55/Сигналы, пропорциональные токам 1,11 с датчиков 5 поступают на сумматор 7 и далее на делитель 8 с коэффициентом передачи 1/ЙС выхода делителя 8 снимается сигнал, пропорциональный среднеарифметическому значению входных токов инверторов 1.Этот сигнал поступает на входы усилителей 9, количество которых равно й . Коэффициент передачи т 1, М -го усилителя 9 пропорционален номинапьной мощности соответствующего инвертора. При этом коэффициент 1 под% бирают так, чтобы выполнялось условиеВыходные сигналы усилителей 9 служат вычисляемыми уставками системы автоматического распределения токов, Сравнение этих сигналов с выходными сигналами датчиков 5 тока осуществляется узлами 6 сравнения, выходные сиг-. налы которых служат управляющими воздействиями системы регулирования.Блоки 4 управления вырабатывают сигналы управления тиристорами регуляторов 2. Сигналы рассогласования подаваемые с выходов узлов 6 сравнения, в блоках 4 складываются с сигналом рассогласования основного контура регулирования по выходному напряжению. В результате этого угол управления Ы 1, 1-го регулятора является суммой двух составляющих1 с о %1где со - оставляющая, определяемаяотклонением выходного напряжения преобразователя от заданного значения;401,- составляющая, опредсляемаяотклонением тока 1,п, отКовеличины 1 : у1 ЙДля того, чтобы показать эффективность предлагаемого решения, оценивают энергию, запасаемую в конденсаторах фильтров в прототипе и в предлагаемом варианте.Вводят параметр ь, представляющий собой отношение напряжения О, на общем конденсаторе 11 с емкостью С, 4 с- напряжению 0, на добавочном конденсаторе 3, имеющем емкость С , т.е.1 ф Ь = О, / О. При этом под напряжением понимается максимальное по модулю значение напряжения на конденсаторе 3. Эта величина тем меньше, чем бо1145430 Составитель Г,МыцыРедактор Н.Киштулинец Техред Ж,Кастелевич оррктор М.Самборская одписио 4 ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,фил аз 1184/40 ВНИИПИ Госуда по делам из 113035, Москв