Высоковольтный преобразователь частоты

Полезная модель может быть применена в высоковольтных трехфазных преобразователях частоты для контроля температурного режима фаз трехфазного питающего трансформатора.

Технический результат полезной модели - снижение вероятности повреждения и отказа питающего трансформатора при сочетании повышенной нагрузки и неблагоприятных внешних условий и, тем самым, повышение надежности работы преобразователя.

Трехфазный преобразователь в каждой фазе содержит последовательно соединенные своими выходами силовые блоки (1). Входы блоков (1) подключены к вторичным обмоткам трехфазного питающего трансформатора (2). В состав преобразователя входит также система (3) управления, датчики (4, 5 и 6) температуры фаз трансформатора (2) и блок (7) температурного контроля. Блок (7) подключен входами к датчикам (4, 5, 6), а выходами (8 и 9) - к системе (3). Блок (7) выполнен с возможностью выдачи в систему (3) по выходу (8) первого сигнала, соответствующего величине превышения большей из температур, измеряемых датчиками, (ниже обозначенной Т_макс) над первой уставкой Т₁, а также с возможностью выдачи по выходу 9 второго сигнала при достижении температурой Т_макс второй уставки Т₂. Система (3) выполнена с возможностью снижения выходной частоты F и выходного напряжения U преобразователя в соответствии с величиной превышения =Т_макс-Т₁ и с возможностью аварийного отключения преобразователя после поступления с выхода (9) блока (7) второго сигнала. Блок 7 снабжен информационным табло (10).

Область техники

Полезная модель относится к электротехнике и может быть применена в высоковольтных трехфазных преобразователях частоты для контроля температурного режима фаз трехфазного питающего трансформатора.

Уровень техники

Известен выбранный в качестве прототипа трехфазный преобразователь частоты, содержащий в каждой фазе последовательно включенные силовые блоки, подключенные входами к вторичным обмоткам трехфазного питающего трансформатора, и систему управления [RU 2289191, МПК Н02М 5/453, 2006 г.].

Недостаток прототипа - при сочетании допустимой повышенной нагрузки и неблагоприятных внешних условий (например, повышенной температуры окружающей среды, недостаточности охлаждения) возможно возникновение недопустимого в эксплуатации температурного режима, по меньшей мере, в одной из фаз питающего трансформатора с последующим его повреждением.

Сущность полезной модели

Технический результат полезной модели - снижение вероятности повреждения и отказа питающего трансформатора при сочетании повышенной нагрузки и неблагоприятных внешних условий и, тем самым, повышение надежности работы преобразователя.

Предметом полезной модели является трехфазный преобразователь частоты, содержащий в каждой фазе последовательно соединенные своими выходами силовые блоки, входы которых подключены к вторичным обмоткам трехфазного питающего трансформатора, и систему управления, отличающийся тем, что введены датчики температуры фаз питающего трансформатора и блок температурного контроля, подключенный входами к указанным датчикам, а выходами - к системе управления и выполненный с возможностью выдачи первого сигнала, соответствующего величине превышения большей из измеряемых датчиками температур над первой уставкой, и второго сигнала при достижении большей из измеряемых датчиками температур второй уставки, при этом система управления выполнена с возможностью снижения выходной частоты и выходного напряжения преобразователя в соответствии с величиной указанного превышения и с возможностью аварийного отключения преобразователя после поступления второго сигнала.

Это позволяет получить указанный выше технический результат. Полезная модель имеет развития и уточнения, относящиеся к частным случаям его осуществления и состоящие в том, что:

- блок температурного контроля выполнен с возможностью выдачи первого сигнала, пропорционального величине превышения большей из измеряемых датчиками температур над первой уставкой, а система управления - с возможностью снижения выходной частоты и выходного напряжения преобразователя пропорционально величине указанного превышения;

- блок температурного контроля снабжен информационным табло и выполнен с возможностью поочередной индикации температур фаз питающего трансформатора или индикации большей из измеряемых датчиками температур, превысившей первую уставку;

- система управления выполнена с возможностью ограничения снижения выходной частоты преобразователя заданным минимальным значением.

Краткое описание фигур

На фиг.1 приведена блок-схема, иллюстрирующая пример осуществления предлагаемого преобразователя.

Осуществление полезной модели с учетом ее развитий

На фиг.1 показан высоковольтный трехфазный преобразователь, который в каждой фазе содержит последовательно соединенные своими выходами силовые блоки 1. Вход каждого блока 1 подключен к соответствующей вторичной обмотке трехфазного питающего трансформатора 2. В состав преобразователя входит также система 3 управления, датчики 4, 5 и 6 температуры фаз трансформатора 2 и блок 7 температурного контроля.

Блок 7 подключен входами к датчикам 4, 5, 6, а выходами 8 и 9 - к системе 3 управления. Блок 7 выполнен с возможностью выдачи в систему 3 по выходу 8 первого сигнала, соответствующего величине превышения большей из температур, измеряемых датчиками 4, 5, 6 (ниже обозначенной Т_макс) над первой уставкой T₁, а также с возможностью выдачи по выходу 9 второго сигнала при достижении температурой Т_макс второй уставки Т₂. Система 3 выполнена с возможностью снижения выходной частоты F и выходного напряжения U преобразователя в соответствии с величиной превышения =Т_макс-Т₁ и с возможностью аварийного отключения преобразователя после поступления с выхода 9 блока 7 второго сигнала. Блок 7 снабжен информационным табло 10.

Устройство работает следующим образом.

Датчики 4, 5 и 6 измеряют температуру первичных обмоток в каждой фазе питающего трансформатора 2 и передают данные о результатах измерений в блок 7, который сравнивает их с уставкой T₁ . До тех пор пока ни одна из измеряемых температур не превысит T₁, блок 7 поочередно индицирует на табло 10 температуры, измеряемые датчиками 4, 5 и 6.

Когда большая из измеряемых температур превысит T₁ (Т_макс >T₁) блок 7 выдаст в систему 3 по выходу 8 первый сигнал, соответствующий значению =Т_макс-Т₁, (например, значение в аналоговом или цифровом виде), а табло 10 отобразит значение Т_макс с указанием наиболее нагретой фазы.

В соответствии с величиной система 3, управляя силовыми ячейками 1, снижает выходную частоту F и выходное напряжение U преобразователя. При этом мощность, отдаваемая преобразователем двигателю 11, уменьшается, а, например, соотношение U/F остается постоянным. Соответственно снижается мощность, выдаваемая трансформатором 2, и потери в нем. Снижение мощности, рассеиваемой в трансформаторе 2, приводит к прекращению роста температуры или уменьшению . Если при этом значение стабилизируется или Т_макс становится меньше, чем T₁, то преобразователь продолжает работу в режиме, характеризуемом новыми значениями U и F.

Если значение продолжает расти, то система 3 продолжает уменьшать U и F, до тех пор, пока F не снизится до заданного значения F _мин. Если после такого снижения (или до него) Т_макс достигает уставки Т₂, блок 7 выдает в систему 3 по выходу 9 второй сигнал, после поступления которого система 3 осуществляет аварийное отключение преобразователя.

1. Высоковольтный трехфазный преобразователь частоты, содержащий в каждой фазе последовательно соединенные своими выходами силовые блоки, входы которых подключены к вторичным обмоткам трехфазного питающего трансформатора, и систему управления, отличающийся тем, что введены датчики температуры фаз питающего трансформатора и блок температурного контроля, подключенный входами к указанным датчикам, а выходами - к системе управления и выполненный с возможностью выдачи первого сигнала, соответствующего величине превышения большей из измеряемых датчиками температур над первой уставкой, и второго сигнала при достижении большей из измеряемых датчиками температур второй уставки, при этом система управления выполнена с возможностью снижения выходной частоты и выходного напряжения преобразователя в соответствии с величиной указанного превышения и с возможностью аварийного отключения преобразователя после поступления второго сигнала.

2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что блок температурного контроля выполнен с возможностью выдачи первого сигнала, пропорционального величине превышения большей из измеряемых датчиками температур над первой уставкой, а система управления - с возможностью снижения выходной частоты и выходного напряжения преобразователя пропорционально величине указанного превышения.

3. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что блок температурного контроля снабжен информационным табло и выполнен с возможностью поочередной индикации температур фаз питающего трансформатора или индикации большей из измеряемых датчиками температур, превысившей первую уставку.

4. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что система управления выполнена с возможностью ограничения снижения выходной частоты преобразователя заданным минимальным значением.