Устройство для фазового управления преобразователем частоты с непосредственной связью

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 11 Ц 49 О 252 Союз Советских Социалистических Республик(32) ПриоритетОпубликовано 30.10.75. Бюллетень М 40Дата опубликования описания 24.02.76 51) М. Кл, Н 02 р 13/30 Государственнык комит овета Министров ССС 53) УДК 621.316.727(088,8) лам изобретеиии открытий 2) Авторы изобретения В. Артемьев и А. Н. Чуйк(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ С НЕПОСРЕДСТВЕННО СВЯЗЪЮИзобретение относится к электротехнике, в частности к системам управления статическими преобразователями частоты с непосредственной связью (преобразователями однофазного тока в трехфазный пониженной регулируемой частоты),Аналогичные известные устройства содержат генераторы выпрямительных и инверторных импульсов, пересчетное устройство, делитель частоты, диодную матрицу и две группы выходных трансформаторов, связанных с диодной матрицей.Особенностью работы этих устройств является то, что распределение выпрямительных импульсов по силовым тиристорам в соответствии с требуемой программой отпирания последних осуществляется с помощью диодной матрицы и пересчетного устройства.Распределение же инверторных импульсов осуществляется грубо только за счет разбивки выходных трансформаторов на две группы, связанные соответственно с двумя выходами генератора инверторных импульсов, вследствие чего на каждый тиристор преобразователя поступают инверторные импульсы или в каждый четный или в каждый нечетный полупериод питающего напряжения.К недостаткам известного устройства относятся:- завышенная мощность генератора ин,верторных импульсов, что вызвано выдачей устройством управления лишних (не требующихся для 1 обеспечения нормальной работы преобразователя) инверторных импульсов, и 5 как следствие этого - излишний нагрев управляющих переходов тиристоров;- сравнительно большие габариты выходных трансформаторов, обусловленные работой магнитопроводов этих трансформаторов по 10 неполному циклу перемагничивания.Цель изобретения - повышение к.п.д. устройства, расширение его функциональных возможностей и упрощение.Это достигается тем, что для исключения 15 лишних инверторных импульсов использованаимеющаяся матрица, которая применяется для распределения как выпрямительных, так и инверторных импульсов. При таком использовании матрицы стало возможным переда вать инверторный и выпрямительный импульсы, сформированные в течение одного полу- периода сети, через обмотки одного и того же трансформатора, что, в свою очередь, обеспечило использование магнитопровода данного 25 трансформатора по полному циклу перемагничивания.Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что в нем выходы генераторов подключены через разделительные диоды к 30 разным концам первичных обмоток развязы55 бо 65 3вающих трансформаторов обеих групп, а средние точки первичных обмоток этих трансформаторов подсоединены к соответствующим горизонтальным шинам диодной матрицы.На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2, а-д и З,а-т - временные диаграммы его работы.Устройство содержит генератор 1 выпрями- тельных импульсов с двумя выходами ц двумя входами, генератор 2 инверторных импульсов с двумя выходами и одним входом, делитель частоты 3, который может быть управляемым, с двумя входами и одним выходом, шестикацальное пересчетное устройство 4 из шести ячеек 5 - 10, например, на тиристорах, две трансформаторные группы 11 и 12, трансформаторы 13 - 24, образующие группы 11 и 12, дподную матрицу 25, разделительные диоды 2 б - 29 в первых обмотках трансформаторов, выходные обмотки 30 - 53 трансформаторов, причем 30 - 52 - выходные обмотки с диодами, обеспечивающие выдачу инверторцых импульсов в цепи управления тцристоров преобразователя.На фиг. 2 показаны временные диаграммы, поясняющие принцип формирования выходного трехфазного напряжения из одпофазного питающей сети, при коэффициенте деления делителя частоты 3 равном двум, где:а - импульсы на четном и нечетном выходах генератора 1 выпрямительных импульсов;б - импульсы ца четном и нечетном выходам генератора 2;в - импульсы на выходе делителя частоты 3;г - и - диаграммы очередности работы ячеек 5 - 10 пересчетного устройства 4;к, л, д - мгновенные значения фазных напряжений на выходе преобразователя,На фиг. 3 приведены временные диаграммы, поясняющие роль отдельных тиристоров преобразователя в формировании выходного напряжения, где:а - е - то же, что и на фиг. 2;ж - т - диаграммы мгновенных значений напряжений, являющихся составляющими кривых выходных фазных напряжений преобразователя с привязкой к интервалам проводимости отдельных тиристоров. Предлагаемое устройство работает следующим образом,Генераторы выпрямительных 1 и инверторцых 2 импульсов, будучи связаны с питающей сетью, вырабатывают импульсы с частотой 100 гц. При этом четные импульсы поступают на выходы указанных генераторов, связанные с группой 11 выходных трансформаторов, а нечетные . - на вторые выходы генераторов. Фаза выпрямительных импульсов генератора 1 может регулироваться за счет управляющего напряжения У,р, подаваемого на один вход генератора 1, Фаза инверторных импульсов генератора 2 постоянна, а формируются они в конце полупериодов питающего напряжения. 5 О 15 2 О 25 зо 35 4 О 45 50 4Вырабатываемые генератором 2 цнверторцые импульсы поступают в делитель частоты3, который может быть управляемым. С выхода делителя частоты импульсы поступают впересчетное устройство 4. -1 астота импульсовна входе пересчетного устройства может бытьравной 100/б, 100/5, 100/4, 100/3, 100/2 или100 гц, и она определяет частоту переключения ячеек 5 - 10 пересчетцого устройства 4,Распределение управляющих импульсов цоцепям управления тиристоров преобразователяосуществляется следующим образом.Пусть, например, в исходном состоянии впроводящем состоянии находится ячейка 5 пересчетного устройства 4, Первый сформированный в устройстве выпрямцтельный импульсс выхода генератора 1 выпрямительных им.пульсов пройдет по первым обмоткам техтрансформаторов группы 12, концы первых обмоток которых связаны через диоды матрицы25 с ячейкой 5 пересчетцого устройства,Следующим во времени импульсом, сформированным в устройстве, будет инверторныйимпульс, который с выхода генератора 2 пройдет по вторым обмоткам тех же трансформаторов, так как одни выводы вторых обмотокэтих трансформаторов также связаны с соответствующими трансформаторам горизонтальными шинами матрицы. Трансформация обоих импульсов в выходные обмотки упомянутых трансформаторов осуществляется при перемагничивании сердечников по полному циклу за счет выбора полярности подключенияпервых и вторых обмоток к выходам генераторов 1 и 2,В следующий полупериод питающего напряжения выпрямительный и инверторный импульсы с выходов генераторов 1 и 2 пройдутсоответственно по первым и вторым обмоткамтех трансформаторов группы 11, выводы первых и вторых обмоток которых связаны черездиоды матрицы 25 с ячейкой 5 пересчетногоустройства 4, Непосредственно после прохождения инверторного импульса по вторым обмоткам указанных трансформаторов на входпересчетного устройства 4 поступает импульсс выхода делителя частоты 3, Это приводит ктому, что в проводящее состояние переходитвторая ячейка б пересчетного устройства 4, аследовательно, управляюшие импульсы приэтом поступают уже в цепи управления другой группы тиристоров. Предмет изобрстсцця Устройство для фазового управления преобразователем частоты с непосредственной связью, содержащее генераторы выпрямительных и инверторных импульсов с двумя выходами, распределитель импульсов, состоящий из пересчетного блока и диодной матрицы, выходы которого через две группы развязывающих трансформаторов подключены к цепям управления вентилей преобразователя, а вход через490252 0 делитель частоты связан с двумя выходами генератора инверторных импульсов, о т л и ч а ющееся тем, что, с целью повышения к.п,д. устройства, расширения его функциональных возможностей и упрощения, первые и вторые выходы генераторов подключены через разделительные диоды к разным концам первичных обмоток развязывающих трансформаторов первой и второй групп соответственно, а средние точки первичных обмоток этих транс форматоров подсоединены к соответствующимгоризонтальным шинам диодной матрицы,490252 Составитель Е, Калинкин Редактор Е, Караулова Текред М, Семенов Ко рр е кто р Е. Ро швовказ 3383/9ЦНИИ ПодпнсССР Тнп пя пр Сап нова Изд М осударствен по дела Москва, Ж