Устройство для управления и защиты резонансного инвертора

 

Сущность изобретения: устройство содержит генератор (1) импульсов, блок 2 управления , инвертор 3, расширитель (4, 6) импульсов, элементы И 5, 7, элемент ИЛИ 8, RS-триггер 9, исполнительный элемент

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

COf И АЛИСТИЧЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)c Н 02 Н 7/122

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ f КНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4862414/07 (22) 02.07.90 (46) 07.09.92. Бюл М 33 (71) С пециальн ое проектно-конструкторское и технологическое бюро по промышленным электровозам (72) А. Я. Кваша (56) Авторское свидетельство СССР

М 1051642, кл. Н 02 Н 7/122, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 1394361, кл. Н 02 M 3/335, Н 02 Н 7/12, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ И

ЗАЩИТ61 РЕЗОНАНСНОГО ИНВЕРТОРА

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве защиты источника вторичного электропитания на базе ключевого преобразователя.

Известно устройство для защиты инвертора, содержащее генератор импульсов, прямой и HHBBpcHblA выходы KQTopofo подключены, соответственно; к первым входам двух элементов И, выходы которых через последовательно соединенные элементы

ИЛИ и селектор импульсов связаны с исполнительным элементом защиты, а также последовательно соединенные датчик выходного напряжения, разнополярные усилители-ограничители, выходы которых соединены, соответственно, со вторыми входами элементов И (а. с. СССР N. 1051642. кл. Н 02 Н 7/122, 1983).

Недостатком указанного устройства asляется Запаздывание включения защиты при срыве инвергора. обусловленное нали„„ Ж„„1760596 А1 (57) Сущность изобретения: устройство содержит генератор (1) импульсов, блок 2 управления, инвертор 3, расширитель (4, 6) импульсов; элементы И 5, 7, элемент ИЛИ

8, RS-триггер 9, исполнительный элемент (10) защиты. При нормальной работе инвертора 3 сигналы нэ выходах элементов И 5 и

7 отсутствуют, т. к. импульсы от блока 2 на входы элементов И 5 и 7 поступают по окончании импульсов расширителей 4 и 6, подключенным к вторым входам элементов И 5 и 7, Если же во время включения одного из плеч инвертора 3 на другое плечо поступает сигнал помехи, это приводит к срыву инвертора. 2 ил. чием реактивных элементов инверторэ (нап ример, сглаживающего дросселя), наличием датчика напряжения, усилителей-ограничителей селектора, задерживающих прохождение сигнала на включение защиты, что приводит к развитию больших ударных токов через ключи инвертора, повышающих вероятность выхода их из строя.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для управления тиристорным преобразователем с защитой, содержащее задающий генератор, выход которого подключен к входу ждущего мультивибратора и к первому входу элемента И, второй вход которого подключен к выходу ждущего мультивибратора, выход элемента И подключен к входу распределителя импуль сов, два выхода которого через отдельные усилители подключены к соответствующим управляющим переходам тиристоров

1760596 инвертора (а. с. СССР N . 1394361, кл. Н 02

Н 7/12).

Недостатком указанного устройства является недостаточная защита силовых ключей инвертора, которые могут выйти из строя при сбоях в работе распределителя, усилителей, а также от электромагнитных наводок в проводах, непосредственно подключенных к управляющим переходам тиристоров инвертора.

Цель изобретения — повышение надежности защиты силовых ключей инвертора и ускорение быстродействия включения защиты при нарушениях нормальной работы, что уменьшит ударные токовые нагрузки на тиристоры инвертора и, следовательно, уменьшит вероятность их пробоя.

Цепь достигается тем, что в устройство, содержащее блок управления, генератор импульсов, элемент И, расширитель импульсов, подключенный к первому входу элемента И введены элемент защиты, второй элемент И, второй расширитель импульсов, элемент ИЛИ и RS-триггер, причем выход генератора импульсов соединен со входом блока управления; два выхода блока управления с импульсами в каждом из них сдвинутыми на 180 электрических между собой и предназначенных для включения тиристоров инвертора, кроме того подключены; первый выход — ко второму входу первого элемента И и ко второму расширителю, второй выход — к первому расширителю и ко второму входу второго элемента И; выход второго расширителя подключен к первому входу второго элемента И; выходы первого и второго элементов И подключены к отдельным входам элемента ИЛИ; выход элемента ИЛ И подкл ючен ко входу

RS-триггера; выход RS-триггера подключен ко входу элемента защиты; элемент защиты обеспечивает отключение силового питания с инвертора при нарушениях нормальной работы по управлению инвертором, На фиг, 1 представлена структурная схема устройства; на фиг . 2 — временные диаграммы сигналов в узловых точках устройства.

Устройство для управления и защиты резонансного инвертора содержит генератор импульсов 1, подключенный к блоку управления инвертором 2. Два выхода блока управления инвертором с импульсами

0 включения тиристоров, сдвинутыми на 180 электрических между собой, подключены к инвертору 3 и, кроме того, первый — ко второму расширигелю 4 и ко второму входу первого элемента И 5: второй — к первому расширителю 6 и ко второму входу второго элемента И 7. Выход первого расширителя

3 (фиг, 2 а, б), 25

35 срыву инвертора.

На время действия сигнала помехи на выходе соответствующего элемента И поя45 вится сигнал (фиг, 2 е), который воздействуя через элемент ИЛИ 8 (фиг. 2 д) произведет переключение RS-триггера 9 в состояние t.

Выходной сигнал триггера включает исполнительный элемент защиты 10, обеспечивая

50 тем самым отключение сорвавшего инвертора 3 от питающей сети.

6 подключен к первому входу первого элемента И 5; выход второго расширителя 4 — к первому входу второго элемента И 7. Выходы элементов И 5 и 7 подключены к элементу ИЛИ 8, Выход элемента ИЛИ 8 подключен к RS-триггеру 9, Выход триггера 9 подключен к исполнительному элементу включения защиты 10, отключающему инвертор 3 от питающей сети в случае переключения RSтриггера 9.

Устройство работает следующим образом, При включении питания на элементы схемы триггер 9 устанавливается в состояние О, обеспечивающего нормальную работу инвертора. Генератор 1 вырабатывает непрерывную последовательность импульсов, которые в блоке 2 разделяются на два канала.и формируются до величины, необходимой для включения тиристоров инвертора

Одновременно эти импульсы поступают на входы расширителей 4 и 6. Длительность импульсов на выходе этих расширителей устанавливается равной времени включения тиристоров каждого из плеч резонансного инвертора (фиг, 2 e, r).

Выходы расширителей подключены к соответствующим элементам И 5 и 7, на другие входы которых поступают сигналы включения тиристоров противоположных плеч инвертора 3, При нормальной работе инвертора 3 сигналы на выходах элементов

И 5 и 7 отсутствуют, т. к. импульсы от блока

2 на входы элементов И 5 и 7 поступают по окончании импульсов расширителей 4 и 6, подключенных к вторым входам элементов

И и и 7.

Если же во время включения одного из плеч инвертора 3 на другое плечо поступит сигнал помехи (фиг. 2 б), это приведет к

Получение сигнала помехи непосредственно от выходов блока управления тиристорами, как наиболее подверженного наводкам, проникающим по цепям питания, от воздействий электромагнитных полей, позволяет в процессе фиксации сигнала помехи исключить инерционные элементы и ускорить включение защиты, благодаря че1760596 му повышается надежность работы устройства.

Формула изобретения

Устройство для управления и защиты резонансного инвертора, содержащее блок 5 управления, генератор импульсов, элемент

И и первый расширитель импульсов, подключенный к первому входу первого элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, введены ис- 10 полнительный элемент защиты, второй расширитель импульсов, второй элемент И, элемент ИЛИ и RS-триггер, причем вход RSтриггера подключен к выходу элемента

ИЛИ, а выход к исполнительному элементу 15 защиты, предназначенному для подключения к инвертору, выход генератора импульсов подключен к входу блока управления, выходы которого предназначены для подключения к входам инвертора, при этом один выход блока управления подключен к входу первого расширителя импульсов- и второму входу второго элемента И, первый вход которого подключен к выходу второго расширителя импульсов, а другой выход блока управления подключен к входу второго расширителя импульсов и второму входу первого элемента И, при этом выходы первого и второго элементов И подключены по входам элемента ИЛИ.