ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

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.
макс
1
макс
2
макс
1
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) над первой уставкой T, а также с возможностью выдачи по выходу 9 второго сигнала при достижении температурой Т второй уставки Т. Система 3 выполнена с возможностью снижения выходной частоты F и выходного напряжения U преобразователя в соответствии с величиной превышения Δ=Т-Т 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.
1
1
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 T. До тех пор пока ни одна из измеряемых температур не превысит T, блок 7 поочередно индицирует на табло 10 температуры, измеряемые датчиками 4, 5 и 6.
1
макс
1
макс
1
макс
Когда большая из измеряемых температур превысит T (Т>T) блок 7 выдаст в систему 3 по выходу 8 первый сигнал, соответствующий значению Δ=Т-Т, (например, значение Δ в аналоговом или цифровом виде), а табло 10 отобразит значение Т с указанием наиболее нагретой фазы.
макс
1
В соответствии с величиной Δ 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 Δ. Если при этом значение Δ стабилизируется или Т становится меньше, чем T, то преобразователь продолжает работу в режиме, характеризуемом новыми значениями U и F.
мин
макс
2
Если значение Δ продолжает расти, то система 3 продолжает уменьшать U и F, до тех пор, пока F не снизится до заданного значения F. Если после такого снижения (или до него) Т достигает уставки Т, блок 7 выдает в систему 3 по выходу 9 второй сигнал, после поступления которого система 3 осуществляет аварийное отключение преобразователя.