SU1265954A1 - D.c. voltage - to - a.c. voltage converter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано в частотно-управл емом электроприводе. Цель изобретени  обеспечение высокого значени  КПД при изменении параметров нагрузки в широких пределах. Преобразователь содержит мостовой тиристорный инвертор (МТИ) 1-6 с вентильным мостом обратного тока 7-12 и два моста коммутирукмцих тиристоров (МКТ) 13-18 и 1924 . В цепь нагрузки введен датчик тока 32. Выводы переменного тока МТИ и МКТ соединены через вторичные полуобмотки высокочастотного трансформатора (ВТ) 26 и индуктивности 27-29. Первична  обмотка ВТ 2& присоединена (Л к выходу высокочастотного источникаThe invention relates to a converter technique and can be used in a frequency-controlled electric drive. The purpose of the invention is to provide a high efficiency value when changing load parameters over a wide range. The converter contains a thyristor bridge inverter (MTI) 1-6 with a valve bridge of reverse current 7-12 and two bridges of switching thyristors (ICD) 13-18 and 1924. A current sensor 32 is introduced into the load circuit. The AC MIT and MKT terminals are connected via the secondary half windings of a high-frequency transformer (VT) 26 and inductance 27-29. Primary winding BT 2 & connected (L to the output of the high-frequency source

Description

tsDtsD

О5O5

слcl

;о;about

елate

4::four::

запирающего напр жени  (ВИЗН) 30. Управл ющие входы ВИЗН 30 через систему управлени  (СУ) 31 соединены с вы ходом датчика тока 32. Врем  работы ВИЗН 30 определ етс  СУ 31 и по длительности равно времени выключени  тиристоров МТИ 1-6. Частота высоко астотного запирающего напр жени the locking voltage (VIZN) 30. The control inputs of VISN 30 are connected to the output of the current sensor 32 via the control system (SU) 31. The VIZN 30 operation time is determined by the SU 31 and is equal in duration to the MIT thyristor off time 1-6. Frequency of High Frequency Locking Voltage

12659541265954

или количество периодов, которое успевает выработать ВИЗН 30, завис т от величины максимальных значений фазных токов нагрузки. Чем больше максимальные значени  токов нагрузки, тем выше частота и тем больше периодов успевает сделать ВИЗН 30. 2 ил.or the number of periods that VIZN 30 manages to generate depends on the magnitude of the maximum values of the phase load currents. The higher the maximum values of the load currents, the higher the frequency and the more periods VIZN 30 has time to make. 2 Il.

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано в системах электроснабжени  цехов и заводов и в частотно-управл емом электроприводе.The invention relates to converter equipment and can be used in power supply systems of workshops and factories and in a frequency-controlled electric drive.

Целью изобретени   вл етс  обеспечение высокого значени  КПД преобразовател  при изменении параметров нагрузки в широких пределах.The aim of the invention is to provide a high value of the efficiency of the converter when changing the load parameters over a wide range.

На фиг.1 изображена схема предпагаемого преобразовател ; на фиг.2 диаграммы , по сн ющие работу преобразовател  (а - в номинальном режиме; б - в режиме перегрузки; в - в режиме холостого хода).FIG. 1 is a diagram of a pushed converter; 2, diagrams explaining the operation of the converter (a) in the nominal mode; b - in the overload mode; c - in the idle mode.

Преобразователь содержит мостовой тиристорный инвертор 1-6 с вентильным мостом 7-12 обратного тока, два моста коммутирующих тиристоров 1318 и 19-24, выводы посто нного тока всех указанных мостов подключены к выходу вторичного источника 25 питани . Выходы переменного тока мостов коммутируюощх тиристоров 13-18 и 1924 соединены с выводами переменного тока мостового тиристорного инвертора 1-6 и моста 7-12 обратного тока через вторичные полуобмотки высокочастотного трансформатора 26 и индуктивности 27-29, первична  обмотка трансформатора 26 присоединена к выходу высокочастотного источника 30 запирающего напр жени  (ВИЗН), управл ющие входы которого через систему 31 управлени  соединены с выходом датчика 32 тока, установленного в цепи нагрузки инвертора и содержащего трехфазную группу трансформаторов 33 тока, вьтр митель 34 и фильтр 35. Шины питани  высокочастотного источника 30 запирающего напр жени  через маломощный регулируемый источник 36The converter contains a bridge thyristor inverter 1-6 with a valve bridge 7-12 of reverse current, two bridges of switching thyristors 1318 and 19-24, the DC outputs of all of these bridges are connected to the output of the secondary power source 25. The alternating current outputs of the bridge switches thyristors 13-18 and 1924 are connected to the alternating current outputs of the bridge thyristor inverter 1-6 and the reverse current bridge 7-12 through the secondary half-windings of the high-frequency transformer 26 and inductance 27-29, the primary winding of the transformer 26 is connected to the output of the high-frequency source 30 blocking voltage (VIZN), the control inputs of which through the control system 31 are connected to the output of current sensor 32 installed in the load circuit of the inverter and containing a three-phase transfer group Current pickers 33, an output driver 34 and a filter 35. Power supply buses of a high-frequency source 30 of blocking voltage through a low-power adjustable source 36

напр жени  соединены с входами преобразовател . ВИЗН 30 может быть выполнен по различным схемам. В данном случае в качестве ВИЗН используетс  5 стабилизированный однофазньм параллельный инвертор.the voltages are connected to the inputs of the converter. VISN 30 can be performed by various schemes. In this case, 5 stabilized single-phase parallel inverter is used as VIZN.

Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.

Максимальна  частота высокочастот0 ного источника 30 запирающего напр жени , соответствующа  максимальному току нагрузки, определ етс  частотными свойствами тиристоров и может доходить до нескольких дес тков кило5 герц. Врем  работы ВИЗН определ етс  системой 31 управлени  и по длительности равно времени выключени  тиристоров 1-6 инвертора. Таким образом, врем  работы ВИЗН 30 дл  данного ти0 па силовых тиристоров посто нно, а частота высокочастотного запирающего напр жени  или количество периодов, которые усЬевают вьфаботать ВИЗН 30, завис т от величины максимальных значений фазных токов нагрузки. Чем больше максимальные значени  токов нагрузки, тем вьш1е частота и тем больше количество периодов успевает сделать ВИЗН. При уменьшении токаThe maximum frequency of the high-frequency source 30 of the blocking voltage, corresponding to the maximum load current, is determined by the frequency properties of the thyristors and can reach several tens of kilo5 hertz. The VIZN operation time is determined by the control system 31 and is equal in duration to the turn-off time of the thyristors 1-6 of the inverter. Thus, the operating time of VISN 30 for a given type of power thyristors is constant, and the frequency of the high-frequency blocking voltage or the number of periods that can absorb VIZN 30 depend on the magnitude of the maximum values of the phase load currents. The higher the maximum values of the load currents, the higher the frequency and the greater the number of periods it takes to make VIZN. With decreasing current

0 нагрузки или при холостом ходе преобразовател  частоты количество периодов ВИЗН уменьшаетс  до тех пор, пока он не будет вырабатывать всего один период переменного напр жени ,0 load or when the frequency converter is idle, the number of periods of VISN is reduced until it produces only one alternating voltage period,

длительностью, равной времени выключени  силовых тиристоров 1-6.duration equal to the time off power thyristors 1-6.

Claims (1)

Пусть включены тиристоры 1 и 4 и через них протекает ток нагрузки. „ Дл  выключени  тиристора 1 включаетс  ВИЗН 30 и подаютс  импульсы управлени  на коммутирующее тиристоры 20 и 14 синхронно с импульсами ВИЗН 30 Одновременно подаетс  импульс управлени  на тиристор 7 обратного тока. Через индуктивность 27 начинает протекать возрастающий ток. При равенст ве токов индуктивности 27 и тиристора 1 последний закрываетс . Параметры схемы выбираютс  таким образом, что величина тока индуктивности 27 больше тока нагрузки. Ток индуктивности 27 разветвл етс  на два тока. Один из них проходит по контуру фаз нагрузки А и В: тиристор 14, полуобмотка высокочастотного трансформатора 26, индуктивность 27. Второй из них проходит по контуру: тиристор 7, источник 25 питани , тиристор 14, полуобмотка высокочастотного трансформатора 26, индуктивность 27. При смене пол рности ВИЗН 30 включаетс  тиристор 20 и ток тиристора 14 и пер вой полуобмотки переходит на тиристор 20 и вторую полуобмотку. При вык лючении ВИЗН 30 коммутирующие тиристоры выключаетс  естественньм пу тем. Преобразователь частоты отличаетс  меньшими габаритами высокочастотного трансформатора за счет исключени  посто нной составл ющей намагничивающего тока и меньшей установленной мощностью коммутирующего конденсатора ВИЗН за счёт обеспечени  симметричного режима работы высокочастотного источника запирающего напр жени . Следует заметить, что при специальном изготовлении высокочастотного трансформатора роль индуктивностей 27-29 могут исполн ть индуктивности рассе ни  обмоток. Формула изобретени  Преобразователь посто нного напр жени  в переменное, содержащий мостовой тиристорный инвертор с вентильным мостом обратного тока и первым мостом коммутируюйщх тиристоров, при этом выводы посто нного тока указанных мостов предназначены дл  подключени  к щинам питани  источника питани , в выводы переменного тока первого моста коммутирзпощих тиристоров соединены с выходными выводами инвертора через вторичные обмотки высокочастотного трансформатора, первична  обмотка которого соединена с выходом высокочастотного источника запирающего напр жени , причем шины питани  последнего предназначены дл  подключени  к выходу маломощного регулируемого источника питани , отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  высокого значени  КПД преобразовател  при изменении параметров нагрузки в широких пределах, он снабжен датчиком тока, установленным в цепи нагрузки инвертора, и вторым мостом коммутирующих тиристоров, выводы посто нного тока которого соединены с выводами посто нного тока мостового тиристорного инвертора, а выводы переменного тока соединены с полуобмотками соответствующих фаз высокочастотного трансформатора, вторичные обмотки которого вьтолнены со средними выводами, подсоединенными через индуктивности к выводам переменного тока мостового тиристорного инвертора, причем выход датчика тока соединен с управл ющим входом системы управлени  высокочастотного источника запирающего напр жени , измен ющего свою рабочую частоту пропорционально току нагрузки.Let the thyristors 1 and 4 be turned on and the load current flows through them. To turn off the thyristor 1, VISN 30 is turned on and control pulses are applied to switching thyristors 20 and 14 synchronously with VISN pulses 30 A control pulse is simultaneously applied to the reverse current thyristor 7. Through the inductance 27, an increasing current begins to flow. When the inductance 27 and the thyristor 1 are equal, the latter is closed. The circuit parameters are chosen in such a way that the magnitude of the inductance current 27 is greater than the load current. The inductance current 27 splits into two currents. One of them passes along the phases of the load A and B: thyristor 14, half-winding of high-frequency transformer 26, inductance 27. The second of them runs along the circuit: thyristor 7, power supply 25, thyristor 14, half-winding of high-frequency transformer 26, inductance 27. When changing The polarity of VISN 30 includes the thyristor 20 and the current of the thyristor 14 and the first semi-winding goes to the thyristor 20 and the second semi-winding. When VIZN 30 is switched off, the switching thyristors are turned off naturally. The frequency converter is characterized by smaller dimensions of the high-frequency transformer due to the exclusion of the constant component of the magnetizing current and lower installed capacity of the switching capacitor VIZN due to the provision of the symmetric mode of operation of the high-frequency blocking voltage source. It should be noted that in the case of special manufacturing of a high-frequency transformer, the inductances of the scattering windings can play the role of inductors 27-29. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION DC / AC converter comprising a thyristor bridge inverter with a valve bridge of reverse current and the first bridge of switching thyristors, while the DC terminals of these bridges are designed to connect the power supply of the power source to the AC terminals of the first bridge of switching thyristors connected to the output terminals of the inverter through the secondary windings of the high-frequency transformer, the primary winding of which is connected to the output of the high frequency A torsional source of blocking voltage, the latter supply buses being designed to be connected to the output of a low-power regulated power source, characterized in that, in order to ensure a high value of the inverter efficiency when changing load parameters over a wide range, it is equipped with a current sensor installed in the inverter load circuit , and the second bridge of switching thyristors, the DC outputs of which are connected to the DC terminals of the bridge thyristor inverter, and the AC outputs are Inins with half windings of the corresponding phases of a high-frequency transformer, the secondary windings of which are connected with middle leads connected inductance to the AC leads of a bridge thyristor inverter, the current sensor output being connected to the control input of the control system of the high-frequency blocking voltage source changing its operating frequency proportionally load current. ео J/i.Z)ia. $eo j / i.z) ia. $ nrrnrrinrrnrri Ittat IIttat i rr IHQZ 0IHQZ 0