Устройство для защиты инвертора

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к преобразовательной технике , и может быть использовано при разработке и изготовлении систем защиты тиристорных преобразователей частоты. Целью изобретения является повышение быстродействия защиты и расширение ее функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что датчиком 22 моментов коммутации вентильных пар является дроссель насыщения 21 с дополниСЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1511 4 Н 02 Н 7 122

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

» A i a ф / 1 ),g

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4014978/24-07 (22) 30. 01, 86 (46) 23.08.87. Вюл. М- 31 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) В.Э. Дель, В.М.Марон, Ф.Ш. Абсалямов, P.À. Закиров и Ю.T. Арсланов (53) 621.316.925.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 225987, кл. Н 02 Н 7/ 122 1968.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1117770, кл. Н 02 Н 7/122, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ИНВЕРТОРА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано при разработке и изготовлении систем защиты тиристорных преобразователей частоты. Целью изобретения является повышение быстродействия защиты и расширение ее функциональных воэможностей. Поставленная цель достигается тем, что датчиком 22 моментов коммутации вентильных пар является дроссель насыщения 21 с дополни1332453 тельно, введенной в него магнитосвяз- ются через элемент ИЛИ !9 на тиристоры ной обмоткой, а импульсы защиты пода- 3 вентильных пар. з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для безаварийного отключения инвертора при срыве инвертирования при возЭ

5 никновении внутренних коротких замыканий или при исчезновении импульсов управления тиристорами инвертора.

Цель изобретения — повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство для защиты двухячейкового несимметричного инвертора 1 на двух вентильных парах с встречно-параллельно включенными диодом 2 и тиристором 3, управляющие переходы которых подключены к системе 4 управления, содержит узел 5 принудительной коммутации, вход управления которого подключен к выходу генератора 6 импульсов, выполненного в виде релаксационного генератора 7 на однопереходном транзисторе 8 и времязадающей

RC-цепи 9, конденсатор 10 которой зашунтирован ключом на транзисторе

11. Переменный резистор RC-цепи 9 подключен к источнику 12 питания через фотоприемник оптрона 13, предназначенного для пуска устройства, светоизлучатель которого подключен к выходу системы 4 управления и является синхронизирующим входом блока 6. К нагрузочному резистору 14 генератора

7 подключен управляющий вход выходного формирователя 15 на тиристоре

16, формирующем конденсаторе 17 и импульсном трансформаторе 18, вторичные обмотки которого образуют основ- 40 ной и дополнительные выходы генератора 6, подключенные через элементы

ИЛИ 19 к управляющим переходам тиристоров 3. База транзистора 11 является блокирующим входом блока Ь и подключена через элемент ИЛИ 20 к вторичным обмоткам дросселей 21 насыщения,, первичные обмотки которых включены в цепь вентильных пар инвертора 1.

На дросселях 21 выполнены датчики 22 моментов коммутации тиристоров 3 инвертора 1.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания от источника 12 заряжается конденсатор 17 формирователя 15. При пуске инвертора 1 с сис темы 4 управления на тиристоры 3 поочередно приходят импульсы управления. Одновременно система 4 управления включает оптрон 13. При включении последнего начинается заряд конденсатора 10 по цепи, включающей источник 12 питания, тиристор оптрона 13, резистор RC-цепи 9.Дроссель 21 насыщения, являющийся датчиком 22 моментов коммутации, формирует импульс при включении тиристора 3 и выключении диода 2. Импульс, соответству" ющий моменту включения тиристора 3, приходит на вход ключа на транзисторе 11, ключ открывается и остается открытым в течение времени задержки дросселя 21 насыщения.При этом разряда конденсатора 10 RC-цепи 9 не происходит, поскольку тиристор оптрона

13 включается одновременно с тиристором 3.

Импульс, соответствующий моменту включения диода 2, также приводит к открытию транзистора 11, но к этому моменту времени конденсатор 10 заряжен до напряжения, близкого к напряжению включения транзистора 8. Открываясь, транзистор 11 разряжает конденсатор 10. В случае срыва инвертирования при пуске, т.е ° когда выключение тиристора 3 не происходит, напряжение на конденсаторе 10 достигает величины напряжения включения транзистора 8, поскольку разряда конденсатора 10 через транзистор 11 не происходит. При включении транзистора 8 формируется импульс на.включение тиристора 16, и происходит разряд конденсатора 17 через включившийся тиристор 16 и первичную обмотку

1332453 импульсного трансформатора 18, во вторичных обмотках которого формируются импульсы, приходящие на тиристоры 3 и на узел 5 принудительной

5 коммутации, вызывая его срабатывание и безаварийное отключение тиристорного инвертора 1 от источника питания.

Период следования импульсов с датчиков

22 моментов коммутации на вход ключа на транзисторе 11 во время работы инвертора 1 остается примерно одинаков, так как время паузы примерно равно времени горения диодно-тиристорной пары. Это является необходи- 15 мым условием для нормального режима работы несимметричного инвертора 1.

Релаксационный генератор 7 имеет период собственных колебаний, уста— навливаемый переменным резистором 2р

RC-цепи 9, несколько больший, чем период следования импульсов с датчиков

22 моментов коммутации, поэтому при нормальной работе инвертора 1 конденсатор 10 генератора 7 разряжается 25 ключом на транзисторе 11. Разность между временем заряда конденсатора 10 до напряжения включения транзистора

8 и периодом следования импульсов с датчиков 22 моментов коммутации и яв- 30 ляется временем срабатывания защиты.

Для инвертора с выходной частотой

8 — 10 кГц оно составляет 25 — 40мкс.

В случае, если срыв инвертирования происходит во время нормальной работы инвертора 1 (время, предоставляемое для восстановления управляемости тиристоров 3, недостаточное), сигнал с датчиков 22 моментов коммутации не приходит на ключ, содержа-, 4p щий транзистор 11, и конденсатор 10 продолжает заряжаться до напряжения включения транзистора 8. Далее устройство защиты рабает так же, как в случае опрокидывания инвертора 1 при 45 пуске.

Большую опасность для инвертора представляет исчезновение импульсов управления. Это может произойти вследствие неисправности- в системе управления инвертором 1. Так как при этом исчезают импульсы с датчиков 22 моментов коммутации, конденсатор 10 заряжается до напряжения включения транзисторов 8, включается тиристор

16 и импульсы защиты с вторичных обмоток трансформатора 18 поступают через элементы ИЛИ 19 на тиристоры 3, вызывая их включение и сброс, накопленный во входных дросселях инвертора энергии. Длительность этих импульсов выбрана такой, что обеспечивает полный сброс этой энергии. Узел принудительной коммутации 5 при этом обеспечивает отключение тиристорного инвертора 1 от источника питания.

Таким образом, благодаря выполнению генератора импульсов согласно изобретению повышается быстродействие защиты инвертора, а подача дополнительных импульсов с генератора импульсов на тиристоры инвертора при отказе системы управления расширяет функциональные возможности устройства защиты.

Фор мул а и э о бр е т е ни я

1. Устройство для защиты инвертора на встречно-тиристорных парах, содержащее узел принудительной коммутации, вход управления которого подключен к выходу генератора импульсов, синхронизирующий вход которого предназначен для подключения к выходу системы управления инвертора,а блокирующий вход подключен к выходу датчика моментов коммутации диодно-тиристорной пары, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия, датчик моментов коммутации диодно-тиристорной пары выполнен на дросселе насыщения с первичной и выходной обмотками,а генератор импульсов выполнен в виде релаксационного генератора на однопереходном транзисторе и времязадающей

RC-цепочке, конденсатор которой зашунтиварон ключом, управляющий вход которого является блокирующим, а цепь заряда конденсатора RC-цепочки — синхронизирующим входами генератора импульсов, причем первичная обмотка дросселя насыщения предназначена для включения в цепь диодно-тиристорной пары.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено элементами ИЛИ, а генератор импульсов снабжен дополнительными выходами, которые предназначены для подключения к управляющему переходу тиристора соответствующей пары через соответствующий элемент

ИЛИ.