Мостовой тиристорный преобразователь частоты

(54)(57) МОСТОВОЙ ТИРИСТОРОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содтрехфазный согласующий тртор с двумя вторичнычи треобмотками,шесть тиристорн соединенных попарно последовательнопо выходу и свободными выводамипостоянного тока подключенных к общему для трех пар моСтов сглаживающему дросселю, причем точки соединения мостов образуют выходные выводыпреобразователя, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью улучшения массогабаритных и энергетических показателей, он снабжен третьей вторичной трехфазной обмоткой,причем каждая из трех вторичныхтрехфазных обмоток подключена квходам тиристоров мостапринадлежащих одной наре.Изобретение относится к устройствам преобразовательной техники и, в частности, к силовым схемам преобразователей частоты с непосредственной связью, формирующим 5 заданный по величине и частоте ток нагрузки путем коммутации тока нагрузки Напряжением сссти.Целью изобретения 1 являетсяулучшение массогабаритных и энерге тических показателей преобразователя путем уменьшения установленной мощности трансформатора и улучшения условий коммутации тиристоров.На 4 иг.1 приведена схема пред лагаемого преобразователя частоты на фиг,2 - блок-схема системы управления преобразователем частоты, позволяющей реализовать необходимый закон формирования тока на-рузки; 20 на фиг. 3 и 4 - диаграммы, поясняющие принцип формирования выходных токов и работу системы управления преобразователем соответственно.Преобразователь частоты (фиг.1) 25 содержит согласующий трансформатор 1, сглаживающий дроссель 2, шесть мостовых групп 3-8 и нагрузку 9.Мосты 3-8 соединены по два последовательно и образуют вентильные З 0 группы трех выходных фаз. Питание каждой пары последовательно соединенных мостов осуществляется от отдельного трехфазного трансформатора либо от отдельной трехфазной системы обмоток четырехобмоточного трахфазного трансформатора 1, а точки соединения мостов представляют собой выходные выводы преобразователя, к которым подключаются нагрузки - 10 двигатель переменного тока. Вентильные группы 3-4, .5-6 и 7-8 соединены параллельно и между их общими зажимами включен сглаживающий дроссель 2.Преобразователь частоты формиру ет ток нагрузки, форма которого при условии большой индуктивности дросселя 2 в звене постоянного тока приведена на фиг.3. Длительность протекания полуволны тока в фазенагрузки составляет у рад. выходной частоты, причем на участках коммутации тока между фазами нагрузки (участок соответствует длительностирад; выходной частоты) в работе участвуют три вентильные мостовые группы, а в остальные моменты времени - две вентильные группы преобразователя. Амплитуда токанагрузки определяется углом управления тиристорами в группах су(фиг.4)а длительность коммутации - параметрами нагрузки, величиной тока изначением фазы угла управления тиристорами в инверторном режиме Й(фиг,4),Рассмотрим процесс формирова. ния тока нагрузки.Предположим, что в момент времени(фиг.2) управляющие импульсы поступают на тиристоры мостов3 и 8. Ток нагрузки протекает поконтуру: вторичные обмотки трансформатора 1, катодная группа вентилеймоста 3, фаза А, нагрузки, фаза С,нагрузки, анодная группа вентилеймоста 8, вторичные обмотки трансформатора 1, катодная группа вентилей моста 8, дроссель 2, аноднаягруппа моста 3, обмотки трансформа-тора 1. В момент времени , подаются управляющие импульсы на тиристоры моста 5, а мост 3 переводитсяв инверторный режим. За время коммутации ток нагрузки переходит изфазы А в фазу В, . В момент времени С снимаются управляющие импульсы с тиристоров моста 3 и в рабо-.те остаются мосты 5 и 8. Далеепроцессы в схеме повторяются сЯпериодом - радиан выходнойчастоты.3На фиг.2 в качестве примерапредставлена блок-схема системы управления преобразователем, реализующая описанный принцип формированиятока нагрузки. Поскольку преобразователь частоты работает в режиме ис-,точника тока, внешним сигналом задания в системе управления являетсясигнал задания амплитуды и частотытока.Внутренними устройствами управления являются системы импульснофазового управления (СИФУ) 10, датчики 11 нуля тока в фазах нагрузки,логическая схема 12,.разрешающаяпрохождение управляющих импульсовна тиристоры каждого моста, а такжеуправляемый задающий генератор 13,пересчетное кольцо 14, датчик 15тока в цепи дросселя и регулятор 16тока. Укаэанные функциональныеузлы системы управления преобразователем могут выполняться по любымизвестным схемам. Особенностью системы управления является то, что СИФУ формирует две последовательности импульсов,ф Одну с переменным углом управления ( о = 0 .+ 1.50 ), определяемым управляющим напряже" нием, другую с фиксированным углом управления (= 150 ) предельногояинверторного режимаНа входе регулятора 16 тока сравниваются сигналы задания амплитуды переменного тока 3и сигнал датчика 15 тока в цепи дросселя 2. Выходной сигнал регулятора тока подается на вход СИФУ 10, на выходе СИФУ получают две последовательности импульсов с углами управления е и о, Каждая последовательность имеет шесть каналов по числу тиристоров выпрямительного моста.На фиг.4 показаны импульсы ву и с для Одного тиристора ( 7 - период частоты сети). Сигнал задания частоты Бт 5 А (фиг.4) подают на вход управляемого задающего генератора 13, на его выходе получаютимпульсы, частота которых пропорциональна ПЗс(А эти импульсы управляют работой пересчетного кольца 14, на выходе которого получают шесть сигналов длительностью Т /3 (12 - период выходной частоты), соответствующих заданию работы вентильных мостов 3-8 (фиг.1). На фиг.4 показаны сигналы задания работы групп 3 и 5 - сигналы А и Ат соответственно. Датчики 11 нуля фаэных токов нагрузки (фиг.2) выдают логические сигналы наличия тока нагрузки, например для фазы А, (мосты 3 и 4) 181086 4это сигнал А - или инверсный сигнал А(фиг.4).Все рассмотренные сигналы подают на входы логической схемы 12,которая имеет 36 (по числу тиристоров) логических комбинационныхсхем, функционирующих аналогичнопо следующему принципу.,Например, для одного тиристора1 О моста 3 (фиг.5) при наличии сигналаА на выход логической схемы поступают импульсы для данного тиристора с фазой оу. При появлении сигнала А сигнал Аснимают,но15 ток через мост 3 3 продолжает про 3текать, в течение некоторого времени ток 3 протекает частично черезмост 3 и частично через мост 5. Вэто время, соответствующее логической комбинации сигналов Ак А т5 ФА 1 подают на рассматриваемьй тиристор импульсы с Фазой с,На фиг.4внизу показаны импульсы управлениядля одного тиристора моста 3.25 Таким образом, система управления обеспечивает формирование выход.ных токов заданной частоты и амплитуды и раздельное управление мостов,относящихся к одной фазе преобраэоЗО вателя.Изобретение исключает необходимость увеличения в 2 раза напряженияпитания мостов преобразователя дляобеспечения условий коммутации токанагрузки при изменении противо-ЭДС ипараметров нагрузки, что в итогелибо расширяет область использования по выходной частоте, либо приравных с известным устройством ус- .4 О ловиях позволяет улучшить массогабаритные и энергетические показателипреобразователя.1 81086 Тд т Ат Составитель Г. Мышыкедактор И, Николайчук Техред О.Неце Корректор И. Эрдейи 945/57 а сноеР пиал ЛПП тент",Ужгород, ул. Проектная,4 ТиражВНИИПИ Государспо делам изо3)35, Москва, Ж 645Подп венного комитета СС ретений и открытий 5, Раушская наб., д