Непосредственный тиристорный преобразователь частоты с узлом принудительной коммутации

/1 ь

I 3

ОЙИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социал иотичео них

Рвопублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 21d -, 14/02

Заявлено 10.Ч11.1968 (№ 1255976/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

МПК Н 02m

УДК, 621,314,27(088.8) Комитет по делам

Изобретвиий и открытий при Совете й1иииотров

СССР

Опубликовано 03.Х11.1969. Бюллетень ¹ 1 за 1970

Дата опубликования описания 14.IV.1970

Авторы изобретения

В. T. Загорский, 10. Д. Козляев, Г. Ш. Дворкина, А. П. Малахов и В. Ю. Штерншис

Заявитель

Известные,непосредственные тиристорные преобразователи частоты:с узлом принудительной коммутации, соединенным с питающей сетью с помощью катодной и анодной групп неупр авляемых диодов, имеют ol.р аниченный диапазон частоты коммутаций, которая определяется в основном индуктивностью питаю.щей,сети.

Описываемый преобразователь отличается тем, что между нулевой точкой питающей сети и общими точками катодной и анодной групп неупр авляемых диодов включены конденсаторы.

Такое включение конденсаторов позволяет уменьшить время коммутации и од новремеHHo ограничить коммутирующие напряжения.

На чертеже представлена принципиальная схем а,предл агаем ого преобр азов ателя.

Непосредственный тиристорный .преобр азователь частоты с узлом принудительной коммутации содержит линейный тиристорный коммутатор 1, узел 2 принудителыной коммутации, состоящий из:коммутирующих конденсаторов 3 — 5, тиристоров б — 11 и дросселей 12, 18, и две группы неуправляемых,д иодов: катодную 14 и анодную 15, соединяющие узел принудительной коммутации 2 с питающей сетью 1б.

С целью повышения частоты коммутаций преобр азов ателя и orp аничения коммутирующих напряжений дополнительно включаются конденсаторы 17, 18 между общими точками групп 14, 15 неуправляемых диодов и нулевой точкой питающей сети. В известных преобра5 зователях включение каждой из линейной групп тиристорного коммутатора 1 сопровождается включением соответствующего коммутирующего тирнстора б — 8 узла 2 кохтмутацяи и протеканием тока, заряда одного из ком10 мутирующпх конденсаторов 8 — 5 по цепи, содержащей индуктивность одного из коммутирующих дросселсй 12, 18 и суммарную индуктивность двух фаз питающей сет и 1б, которая в 7 — 10 раз превышает индуктивность дроссе15 лей 12 и 18. Вследствие этого время заряда конденсатора значительно (почти в 10 раз) превышает время, допускас-мое динамическими параметрами тиристоров, что существенно ограничивает частоту коммутаций, а напряжение

20 заряженного конденсатора достигает удвоенного значения. По окончании заряда одного из конденсаторов 8 — 5 соответствующий из тиристоров б — 8 запирается и после восстановления его управляемости хтожет быть включен

25 один из тиристоров 9 — 11. Это приводит к зап иранию тиристоров конденсатора и перезаряду коммутирующего конденсатора по цепи, в которую, кроме коммутирующей ипдуктивности и удвоенной индуктивности сети, вхо30 дит также комплексное сопротивление нагрузНЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ЧАСТОТЫ С УЗЛОМ ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ КОММУТАЦИИ

258444 ки 19, параметры которой в основанном оп ределяют,время перезарядa конденсатора до напряжения питающей сети.

Так им образом, время коммутационных процессов и напряжение на конденсаторе определяется в основном индукти вностью питающей сети.

Включение конденсаторов 17, 18 между оощими точками трупп неуправляемых диодов и нулевой точкой питающей сети создает цепи разряда этих конденсаторов при каждой коммутации и. При этом цепи переза ряда коммутирующих конденсаторов 8 — 5 содержат индуктивность только од ной фазы сети и емкость д вух последовательно включенных конденсаторов, что существенно повышает собственную частоту контура и снижает время коммутации. Напряжение заряда конденсаторов 8 — 5 определяется в этом случае лишь энергией, запасенной в коммутирующем дросселе, та к как энергия, запасенная в и ндуктивностях сето, поглощается конденсаторами 17, 18. Указан ное включение, конденсаторов 17, 18, кроме того, не приводит к увеличению скорости роста и, следовательно, к значительному воз растанию амплитуды тока, короткого,замыкания.

Однако если для защиты от короткого замыкания использовать одновременную принудительную коммутацию всех трех фаз нагрузии, то наличие заряженных конденсаторов,на стороне выпрямленного тока при водит к увеличению скорости роста и ам плитуды така короткого замыкания, а следовательно, и увеличению необходимой величины ем кости коммувирующих конденсаторов 8 — 5.

В преобразователях большой, мощности может оказаться более, выгодным вместо увели5 чения емкости коммутирующего конденсатора осуществлять включение конденсаторов фильтра с помощью симметричных тиристоров (сим и сторов) 20, 21. Система управления осуществляет включение симисторов 20, 21 при каж10 дой:коммутации,,но при аварийной коммутации в случае короткого замыкания включающие импульсы на симисторы задерживаются, и конденсаторы фильтра оказываются на некоторое время в начале коммутац ии отключен15 ными.

Предмет изобретения

1. Непооредственный тиристорный преобра20 зователь частоты с узлом принудительной коммутации, соеди ненным ic питающей сетью с помощью катод ной и анодной групп,неупр авляемых диодов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени коммутации и ог25 ра н ичения коммутирующих напряжений, между нулевой точкой питающей сети и общими точками,катодной и а нодной групп неупр авляемых диодов включены:конденсаторы.

2. Преобразователь по,п. 1, отличающийся

30 тем, что, с целью улучшения условий защиты от короткого замыкания, указанные конденсаторы подключены через симметричные тиристоры, 258441

1Ю

1 ! ! ! ! ! ! ! (Г 15 Г 1Д Г

Составитель М. Юхнии

Редактор В. В. Фельдман Техред T. П. Курилко Корректор С. М. Сигал

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 838)16 Тираж 499 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5