Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

SU1089737A1 - Frequency converter - Google Patents

Frequency converter Download PDF

Info

Publication number
SU1089737A1
SU1089737A1 SU813295758A SU3295758A SU1089737A1 SU 1089737 A1 SU1089737 A1 SU 1089737A1 SU 813295758 A SU813295758 A SU 813295758A SU 3295758 A SU3295758 A SU 3295758A SU 1089737 A1 SU1089737 A1 SU 1089737A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
circuit
thyristor
protective
series
grounded
Prior art date
Application number
SU813295758A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Васильевич Иванов
Михаил Михайлович Мульменко
Петр Семенович Ройзман
Original Assignee
Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе filed Critical Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе
Priority to SU813295758A priority Critical patent/SU1089737A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1089737A1 publication Critical patent/SU1089737A1/en

Links

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий выпр митель с цепью ограничени  сетевых перенапр жений на выводах посто нного тока, инвертор, вход которого зашунтирован диодом, первый проходной тиристор и первый защитный дроссель в плюсовой шине посто нного тока, а также последова- тельную.гас щую цепь из двух тиристоров , между которыми включен конденсатор с цепью подзар да, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  надежности и расширени  области применени  за счет обеспечени  работы непосредственно от, сети с заземленной нейтралью, в него введены второй проходной тиристор и второй защитный дроссель, включенные последовательно в минусовую шину посто нного тока, причем первый проходной тиристор через первый защитный дроссель св зан с плюсовым, второй проходной тиристор через второй защитный дроссель - с минусовым выводами выпр мител , гас ща  цепь включе-. на между точками соединени  защитных дросселей с проходными тиристорами, i причем конденсатор гас щей цепи вы (Л полнен в виде двух последовательно соединенных секций, средн   точка которых заземлена, цепь ограничени  сетевых перенапр жений выполнена в виде двух последовательно соединенных конденсаторов, обща  точка которых заземлена последовательно с диодом, о оо шунтирующим вход инвертора, включен дополнительно введенный диод, а точсо ка соединени  этих диодов также за землена. 2. Преобразователь по п.с|, отсо личающийс  тем, что встречvj но-параллельно тиристорам гас щей цепи подключены диоды.1. A FREQUENCY CONVERTER containing a rectifier with a circuit for limiting the network overvoltages at the DC terminals, an inverter with a diode-bridged input, a first pass thyristor and the first protective choke in the positive DC bus, as well as a series suppressor circuit of two thyristors, between which a capacitor with a charging circuit is connected, characterized in that, in order to increase reliability and expand the field of application by ensuring operation directly from a network with a grounded neutral, in A second thyristor and a second protective choke, connected in series to the negative bus line, are introduced, the first thyristor passing through the first protective choke connected to the positive, the second passing thyristor through the second protective choke to the negative leads of the rectifier, extinguishing the circuit . on between the points of connection of the protective chokes with the thyristors through, i, the capacitor of the extinguishing circuit is complete (L is filled in the form of two sections connected in series, whose midpoint is grounded, the network overvoltage limiting circuit is made in the form of two series-connected capacitors, the common point of which is grounded with a diode, ooo shunting the input of the inverter, an additionally inserted diode is included, and the connection point of these diodes is also grounded 2. The converter according to the ps |, differs in about vstrechvj but-extinguishing thyristors parallel connected diode chain.

Description

Преобразователь частоты относитс  к преобразовательной технике и может быть использован в качестве источник питани  установок индукционного нагрева и других высокочастотных устройств . Р1звестен преобразователь частоты, содержа1дий вьтр митель, инвертор, вход которого зашунтирован диодом, проходной тиристор и защитный дроссель в цепи посто нного тока, а также , последовательную гас щую цепь из тиристора и конденсатора, подключенную параллельно защитному дросселю 1 . Известный преобразователь недоста точно надежен, что св зано с наличием на тиристоре, конденсаторе и дрос селе защитной цепи высокого напр жени , превышающего напр жение выпр мител . Кроме того, возможно отключение инвертора от выпр мител  при питании.от сети с заземленной нейтралью в случае короткого замыкани  схемы инвертора на землю. Известен также преобразователь частоты, содержащий выпp  tитeль выполненный по трехфазной схеме с нуле вым выводом, инвертор, БXjDД которого зашунтирован диодом, проходной тирис тор и защитный дроссель в цепи посто  нного тока, а также последовательну гас щую цепь из тиристора и конденса тора с источником подзар да 2J. Применение схемы ограничено преоб разовател ми, мощность которых не пре вышает нескольких киловатт, а надежность также понижена из-за наличи  п вышенного напр жени  на элементах защитной цепи. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  преобразователь частоты, со держащий выпр митель с цепью ограничени  сетевых перенапр жений на зажимах посто нного тока, инвертор, вход которого защунтирован диодом, первый проходной тиристор и первйй защитный дроссель в цепи посто нного тока, а также последовательную гас щую цепь из двух тиристоров, между которыми включен конденсатор с цепью подзар да 13 , Недостатками указанного устройств  вл ютс , во-первых, пониженна  надежность , св занна  с необходимостью высоковольтного источника подзар да конденсатора и наличием высоких напр жений на элементах схемы, во-вторых , узкие функциональные возможности , поскольку применение схемы целесообразно лишь в преобразовател х с трансформатором на входе выпр мител  или на выходе инвертора (в противном случае невозможно защитное отключение при замыкании выходных зажимов на землю), Цель изобретени  - расширение области применени  и повьшшни  надежности за счет обеспечени  работы непосредственно от сети с заземленной нейтралью. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь частоты, содержащий выпр митель с цепью ограничени  сетевых перенапр жений на выводах посто нного тока, инвертор, вход которого зашунтирован диодом, первый проходной тиристор и первый защитный дроссех в плюсовой шине посто нного тока, а также последовательную гас щую цепь из двух тиристоров , между которыми включен конденсатор с цепью подзар да, введены второй проходной тиристор и второй защитный дроссель, причем первый проходной тиристор через первый защитный дроссель св зан с плюсовым, второй проходной тиристор через второй защитный дроссель - с минусовым выводами выпр мител , гас ща  цепь включена между точками соединени  защитных дросселей с проходными тиристорами, причем конденсатор гас щей цепи выполнен в виде двух последовательно соединенных секций, средн   точка которых заземлена , цепь ограничени  сетевых перенапр жений выполнена в виде двух последовательно соединенных конденсаторов , обща  точка которых заземлена последовательно с диодом, шунтирующим вход инвертора, включен дополнительно введенный диоД, а точка соединени  этих диодов также заземлена. При этом встречно-параллельно тиристорам гас щей цепи подключены диодЬь На чертеже показана принципиальна  электрическа  схема преобразовател . Преобразователь частоты содержит выпр митель на диодах 1-6 с цепью ограничени  сетевых перенапр жений, состо щей из конденсаторов 7 и 8, инвертор 9, вход которого зашунтирован диодами 10 и 11, проходные тиристоры 12 и 13 и защитные дроссели 14 и 15, включенные в цепь посто нного тока, а также гас щую цепь из тиристоров 16 и 17, между которыми включены конденсаторы 18 и 19с цепью подзар да, образованной резисторами 20 и 21. Проходной тиристор 12 через защитный дроссель 14 св зан с плюсовым, проходной тиристор 13 через защитный дроссель 15 - с минусовыми зажимами выпр мител , а гас ща  цепь выполнена в виде моста, плечи которого образованы тиристорами 16 и 17, резисторами 20 и 21, и включена между точками соединени  защитных дросселей 14 и 15 с проходными тиристорами 12 и 13, Инвертор 9 имеет на входе индуктивный фильтр, секции которого 22 и 23 включены в плюсовую и минусовую цепь питани . Тиристоры 16 и 17 могут быть зашунтированы встречными диодами 24 и 25. Преобразователь работает следующим образом. При подаче напр жени  питани  происходит зар д конденсаторов 18 и 19 через резисторы 20 и 21 напр жением пол рности, указанной на чертеже. По ле зар да конденсаторов 18 и 19 пода ют управл ющие сигналы на тиристоры 12 и 13, а также импульсы управлени  на тиристоры инвертора 9. В нормальном режиме работы проходные тиристоры 1 2 и 13 провод т ток, потребл емый инвертором В момент, когда происходит замыкание минусовой шины на землю, происходит нарастание аварийного тока ц тиристора 13. В момент, когда ток i,достигает значени , при котором система управлени  генерирует импульсы 1 включаютс  тиристоры 16 и 17. Конденсаторы 18 и 19, колебательно перезар жаютс  по цепи 17 - дроссель 15 - конденсаторы, 7 и 8 - дроссель 14 - тиристор 16. При этом проходные тиристоры 12 и 13 выключаютс  и напр жение на проходных тиристорах, равное половине суммы напр жений на конденсаторах 18 и 19, в течение некоторого времени остаетс  отрицатель ным. В течение этого времени тиристо ры 12 и 13 восстанавливают свою управл емость . Поскольку в момент выклю чени  тиристоров 12 и 13 в дроссел х протекают разные токи (вследствие короткого замыкани  в минусовой цепи инвертора ток в дроссел х 15 и 23, протекаюш;ий только через анодную группу выпр мител , значительно больше тока в дроссел х 14 и 22), спадание ка1ждого из этих токов к нулю должно происходить по отдельным контурам, а именно: дл  дроссел  14 по контуру 16-18-7, дл  дроссел  15 - по контуру 8-19-17, дл  дросселей 22, 23 через диоды 10 и 11 соответственно. При отсутствии зазекпени  средних точек конденсаторов и диодов дроссел  с разными начальными точками оказываютс  включенными последовательно и неизбежны большие перенапр жени , привод пще к пробо м в схеме. В случае короткого замыка 1и  в схеме инвертора, например при срыве инвертировани , защитное отключение преобразовател  происходит аналогично с той разницей, что токи плюсовой и п1нусовой цепей одинаковы (перенапр жений на индуктивных элементах нет) . Следует отметить, что благодар  введению диодов 24 и .25 происходит , практически полное восстановление первоначального напр жени  на конденсаторе 18 и преобразователь, таким образом, снова готов к пуску, например , дл  автоматического повторного включени . Достоинством схемы по сравнению с известной следует считать более высокую надежность, св занную с отсутствием высоковольтного источника подзар да гас щего конденсатора (напр жение на последнем равно напр жению на выходе выпр мител ). Кроме того, предлагаемый преобразователь обеспечивает защитное отключение при замыкании нагрузки инвертора на землю. Это позвол ет питать преобразователь непосредственно от сети с заземленной нейтралью, что расшир ет область его применени . Испытани  схемы на макетном образце преобразовател  частоты 100 кВт и 10 кГц при питании от сети 380 В, 50 Гц показали высокую надежность защитньк отключений преобразовател  при срыве инвертировани  и коротком замыкании на землю.The frequency converter relates to converter technology and can be used as a power source for induction heating systems and other high frequency devices. A frequency converter is known, which contains an optical coupler, an inverter with a diode shunted input, a thyristor and a protective choke in the DC circuit, as well as a series suppressor circuit of a thyristor and a capacitor connected in parallel to the protective choke 1. The known converter is not sufficiently reliable due to the presence of a high-voltage protective circuit on the thyristor, a capacitor and a throttle, which exceeds the rectifier voltage. In addition, it is possible to disconnect the inverter from the rectifier when powered from the network with a grounded neutral in case of an inverter short circuit to ground. A frequency converter is also known, which contains an inverter made in a three-phase scheme with a zero output, an inverter, with a DXDD shunted by a diode, a passive thyristor and a protective choke in a direct current circuit, and a series suppressor circuit from a thyristor and a capacitor with a source. yes 2J. The application of the circuit is limited to converters whose power does not exceed several kilowatts, and the reliability is also lowered due to the presence of increased voltage on the protective circuit elements. Closest to the present invention is a frequency converter containing a rectifier with a network of limiting mains overvoltages at the DC terminals, an inverter whose input is grounded by a diode, a first pass thyristor and the first protective choke in the DC circuit, as well as a series extinguishing a circuit of two thyristors, between which a capacitor with a charge circuit 13 is switched on. The disadvantages of this device are, first, the reduced reliability associated with the need for a high-voltage source. ard capacitor and the presence of high voltages on the circuit elements, secondly, narrow functionality, since the use of the circuit is advisable only in converters with a transformer at the input of the rectifier or at the output of the inverter (otherwise a protective disconnection is not possible when the output terminals are closed land), the purpose of the invention is the expansion of the field of application and increase of reliability due to the provision of work directly from the network with grounded neutral. The goal is achieved in that a frequency converter containing a rectifier with a circuit for limiting the network overvoltages at the DC terminals, an inverter whose input is bridged by a diode, a first pass thyristor and the first protective throttle on the positive DC bus, and also serial A two thyristor circuit, between which a capacitor with a charge circuit is connected, a second thyristor and a second protective choke are introduced, the first thyristor passing through the first protective choke with a positive second thyristor through a second protective choke - with negative rectifier leads, the quenching circuit is connected between the connection points of the protective chokes with the thyristors through, the quenching capacitor is made in the form of two series-connected sections, the midpoint of which is grounded, the limiting circuit network overvoltages are made in the form of two series-connected capacitors, the common point of which is grounded in series with the diode shunting the input of the inverter, is included additionally REFERENCE diodes, and the point of these compounds also grounded diodes. In this case, the diodes are connected in parallel to the thyristors of the extinguishing circuit. The drawing shows a circuit diagram of the converter. The frequency converter contains a rectifier on diodes 1-6 with a network overvoltage limiting circuit, consisting of capacitors 7 and 8, an inverter 9, whose input is bridged by diodes 10 and 11, pass-through thyristors 12 and 13, and protective chokes 14 and 15 included in a direct current circuit, as well as an extinguishing circuit of thyristors 16 and 17, between which capacitors 18 and 19c are connected, is a charging circuit formed by resistors 20 and 21. The feedthrough thyristor 12 through protective choke 14 is connected to positive thyristor 13 through protective choke 15 - with minus clamps and rectifier, and the damping circuit is made in the form of a bridge, the shoulders of which are formed by thyristors 16 and 17, resistors 20 and 21, and connected between the connection points of protective chokes 14 and 15 with through thyristors 12 and 13, the Inverter 9 has an inductive filter at the input , sections 22 and 23 are included in the plus and minus supply chains. Thyristors 16 and 17 can be bridged by counter diodes 24 and 25. The converter operates as follows. When the supply voltage is applied, the capacitors 18 and 19 are charged through the resistors 20 and 21 by the polarity indicated in the drawing. The charge fields of the capacitors 18 and 19 feed the control signals to thyristors 12 and 13, as well as control pulses to the thyristors of the inverter 9. In normal operation, the through thyristors 1 2 and 13 conduct the current consumed by the inverter. short-circuit of the negative bus to the ground, an emergency current of the thyristor 13 increases. At the moment when current i reaches the value at which the control system generates pulses 1 thyristors 16 and 17 are turned on. Capacitors 18 and 19 are oscillatingly recharged along circuit 17 - choke 15 - condensate 7 and 8 — choke 14 — thyristor 16. In this case, the through thyristors 12 and 13 are turned off and the voltage on the through thyristors, equal to half the sum of the voltages on the capacitors 18 and 19, remains negative for some time. During this time, thyristors 12 and 13 regain their controllability. Since at the moment of turning off the thyristors 12 and 13, different currents flow into the drossel x (due to a short circuit in the negative circuit of the inverter, the current flows into drossel x 15 and 23, flows through the rectifier anode group, which is significantly greater than the current in drossel x 14 and 22 ), each of these currents should fall to zero along separate circuits, namely: for droplets 14 along circuit 16-18-7, for droplets 15 along circuit 8-19-17, for chokes 22, 23 through diodes 10 and 11 respectively. In the absence of gaping, the midpoints of capacitors and throttles with different initial points turn out to be switched on in series and large overvoltages are inevitable, leading to breakdowns in the circuit. In case of short circuit 1 and in the inverter circuit, for example, in case of inversion failure, the protective disconnection of the converter occurs in the same way with the difference that the currents of the plus and pus terminals are the same (there are no overvoltages on the inductive elements). It should be noted that due to the introduction of diodes 24 and .25, the initial voltage on the capacitor 18 is almost completely restored and the converter is thus ready to start up again, for example, for automatic restart. The advantage of the circuit in comparison with the known one is the higher reliability associated with the absence of a high-voltage recharge source of the quenching capacitor (the voltage on the latter is equal to the voltage at the output of the rectifier). In addition, the proposed converter provides a protective shutdown when the inverter loads the circuit to ground. This allows the converter to be powered directly from a network with a grounded neutral, which expands its scope. Testing the circuit on a prototype sample of a frequency converter of 100 kW and 10 kHz with a 380 V, 50 Hz power supply showed high reliability of the protective trips of the converter during a breakdown of the inversion and short circuit to ground.

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий выпрямитель с цепью ограничения сетевых перенапряжений на выводах постоянного тока, инвертор, вход которого зашунтирован диодом, первый проходной тиристор и первый защитный дроссель в плюсовой шине постоянного тока, а также последова-? тельную.гасящую цепь из двух тиристоров, между которыми включен конденсатор с цепью подзаряда, отли чающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения области применения за счет обеспечения работы непосредственно от сети с заземленной нейтралью, в него введены второй проходной тиристор и второй защитный дроссель, включенные последовательно в минусовую шину постоянного тока, причем первый проходной тиристор через первый защитный дроссель связан с плюсовым, второй проходной тиристор через второй защитный дроссель - с минусовым выводами выпрямителя, гасящая цепь включе-. на между точками соединения защитных дросселей с проходными тиристорами, g причем конденсатор гасящей цепи выполнен в виде двух последовательно соединенных секций, средняя точка которых заземлена, цепь ограничения сетевых перенапряжений выполнена в виде двух последовательно соединенных конденсаторов, общая точка которых заземлена последовательно с диодом, шунтирующим вход инвертора, включен дополнительно введенный диод, а точка соединения этих диодов также заземлена.1. A FREQUENCY CONVERTER, containing a rectifier with a circuit for limiting network overvoltages at the DC terminals, an inverter, the input of which is shunted by a diode, the first thyristor through passage and the first protective inductor in the positive DC bus, as well as the sequence? a quenching circuit of two thyristors, between which a capacitor is connected with a charging circuit, characterized in that, in order to increase reliability and expand the scope by providing operation directly from a network with a grounded neutral, a second pass-through thyristor and a second protective circuit are introduced into it a choke connected in series to the negative DC bus, the first thyristor through the first protective inductor connected to the positive, the second thyristor through the second protective inductor to the negative the outputs of the rectifier, the quenching circuit is included. on between the connection points of the protective reactors with the passage thyristors, g where the quenching capacitor is made in the form of two series-connected sections, the middle point of which is earthed, the network overvoltage limiting circuit is made in the form of two series-connected capacitors, the common point of which is grounded in series with the diode bypassing the input inverter, an additionally introduced diode is included, and the connection point of these diodes is also grounded.
SU813295758A 1981-06-04 1981-06-04 Frequency converter SU1089737A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813295758A SU1089737A1 (en) 1981-06-04 1981-06-04 Frequency converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813295758A SU1089737A1 (en) 1981-06-04 1981-06-04 Frequency converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1089737A1 true SU1089737A1 (en) 1984-04-30

Family

ID=20960902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813295758A SU1089737A1 (en) 1981-06-04 1981-06-04 Frequency converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1089737A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2568432C2 (en) * 2011-04-04 2015-11-20 Эф-Эл-Смидт А/С High-efficiency mill

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. -Авторское свидетельство СССР № 801176, кл. Н 02 М 7/10, 1/18, опублик. 1981. 2. Иванов А.В. и др. Автоматизаци выработки при непрерывной варке оптического стекла. Уфа, 1977, с. 12-14. З.Иванов А.В. и др. Исследование последовательного емкостного, гас щего устройства схемы защиты тиристорного преобразовател частоты. - Межвузовский научный сборник. Уфа, 1979, № 9, с. 73-68. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2568432C2 (en) * 2011-04-04 2015-11-20 Эф-Эл-Смидт А/С High-efficiency mill

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1208278A (en) Electrostatic precipitators with adjustable pulsed supply and separate hvdc supply
US3678368A (en) Overvoltage protection arrangement for power converters
WO1984000858A1 (en) Inverter protected in respect of the rates of increase of current and voltage
WO1996003016A1 (en) Single transistor electronic ballast
US5369563A (en) Fast turn-off circuit for use with an AC bridge circuit
SU1089737A1 (en) Frequency converter
KR100205269B1 (en) Turn-off circuit
US3611111A (en) Inverter commutation voltage limiter
EP0314669B1 (en) Switched capacitor induction motor drive
SU970609A1 (en) Dc voltage to ac voltage converter
SU752598A1 (en) Frequency converter having direct-current stage
SU570167A1 (en) Three phase voltage inverter
SU900386A1 (en) Thyristorized converter of multiphase ac voltage into dc voltage
SU1372555A1 (en) Self-excited serial inverter
SU886167A1 (en) Static frequency converter
SU951599A1 (en) Frequency converter
SU764065A1 (en) Thyristor frequency changer
SU756576A1 (en) Self-sustained series inverter
SU1089736A1 (en) Versions of three-phase a.c.voltage-to-a.c.voltage converter
SU1293781A1 (en) Device for arc welding
SU1436245A1 (en) Three-phase voltage inverter
RU1823071C (en) Electric substation compensator
SU1390746A1 (en) Static converter with protection
SU1677704A1 (en) Secondary electric power source
SU1124398A1 (en) Device for connecting capacitor bank