Устройство для управления преобразователем частоты Советский патент 1984 года по МПК H02P13/30 

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназнач но для повышения надежности работы тиристорных генераторов, преобразу щих электрическую энергию промышленной сети в энергию переменного тока повышенной частоты, и может быть использовано в качестве источ ника питания для установок индукционного нагрева металлов и аппара тов ультразвуковой технологии. Известны схемы тиристорных прео разователей частоты, в которых сис тема управления выпрямителем использует высокочастотное напряжени инвертора для создания импульсов управления тиристорами выпрямителя tl. Известны преобразователи частоты у которых формирователи импульсов системы управления выпрямителем запитаны от фильтрового конденсатора Г2. Таким образом, в случае срыва процесса инвертирования обеспечивается запирание силового выпрямите за счет разряда коммутирующего или фильтрового конденсатора, вследстви чего прекращается подача управляющих импульсов на тиристоры выпрямителя, что приводит к запиранию последнего. Недостатком указанного устройств является то, что оно не обеспечивает повторного пуска преобразователя в случае устранимого нарушения его работы. Наиболее близким к предлагаемому является устройство управления преобразователем, состоящее из силового управляемого выпрямителя, через индуктивно-емкостный фильтр, подсоединенный к шинам питания инвертора содержащее блок управления тиристорами выпрямителя, включающий в себя формирователи импульсЬв, выходами связанные с управляющими входами тиристоров выпрямителя, а питающие выводы формирователей импульсов под ключены к шинам питания инвертора, блок управления инвертором, осуществляющий пуск и остановку процесса инвертирования. . Недостатком известной схемы тиристорного преобразователя частоты является то, что в случае воздействия электромагнитных помех, возможно нарушение нормальной работы блока управления тиристорами выпрямителя, в результате чего исчезает напряжение питанияинвертора и прекращается поступление импульсов управления на тиристоры выпрямителя, током формирователя импульсов блока управления выпрямителем запитаны от конденсатора фильтра. Для восстановления работоспособности разователя необходимо остановить инвертор и затем после заряда фильт-. рового конденсатора вновь пустить его. Электромагнитные помехи могут также нарушить нормальную работу блока управления инвертором и выз-вать тем самым срыв процесса инвертирования, что приводит к закрыванию силового выпрямителя, вследствие снятия управляющих импульсов с тиристоров выпрямителя. Схема преобразователя уже не сможет восстановить свою работоспособность без предварительной остановки инвертора и его последующего пуска, что существенно снижает эксплуатационную надежность преобразователя частоты. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Указанная цель достигается тем, ,что устройство для управления преобразователем частоты со звеном постоянного тока, содержащее блок управления инвертором с пусковым и блокирующим входами и датчиком тока моста инвертора,снабжено блокирующим блоком, управляемЕом генератором импульсов низкой частоты, снабженным входом блокировки, и счетчиком импульсов, причем выход датчика тока моста инвертора соединен с входом блокирующего блока-, выход которого соединен с входом блокировки генератора импульсов низкой частоты и с установочным входом счетчика импульсов, выход генератора импульсов низкой частоты соединен со счетным входом счетчика и с пусковым входом блока управления инвертором, блокирующий вход которого соединен с выходом счетчика. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого тиристорного преобразователя частоты. Устройство содержит силовой управляемый В1лпрямитель 1, маломощный неуправляемый выпрямитель 2 выходом через фильтровую индуктивност.ь 3 и конденсатор 4 фильтра, . подсоединенный к шинам питания инвертора, блок управления тиристорами выпрямителя, включающий в себя формирователи 5 импульсов, выходами связанные с управляющими входами тиристоров выпрямителя, а питающие выводы формирователей 5 импульсов подключены к шинам питания инвертора 6 , блок 7 управления инвертором, датчик 8 тока моста инвертора, выходом через выпрямитель 9, связанный с входом фильтра 10 низкой частоты, выход которого подсоединен с входу блокирующего блока 11, выход которого подсоединен к управляюдему входу генератора 12 прямоугольных импульсов низкой частоты и к установочному входу счетчика 13 импульсов, выход генератора 12 прямоугольных импульсов низкой частоты подключен

к пус овому входу блока 7 управлени инвертором и к счетному входу счетчика 13 импульсов, выход счетчика 13 импульсов связан с блокирующим входом блока 7 управления инвертором.

Устройство работает следующим образом.

С выхода формирователей 5 импульсы управления поступают на управляющие переходы тиристоров силового выпрямителя 1, что приводит к его открыванию и дозаряду фильтрового конденсатора 4 до полного питающего напряжения. При включении блока 7 управления инвертора осуществляется пуск инвертора.и преобразователь начинает работать. Сигнал с датчика 8 тока моста через выпрямитель 9 и фильтр 10 низкой частоты поступают на вход блокирующего блока 11, которое поддерживает генератор 12 прямоугольных импульсов низкой частоты в заблокированном состоянии. При этом выходное напряжение генератора, поступающее на управляющий вход блока 7, будет соответствовать ;разрушающему уровню для работы блока управления инвертором. При любом нарушении нормальной работы инвертора или выпрямителя прекращается ток моста инвертора 6, при этом пропадает сихнал с датчика 8 тока моста инвертора, в результате чего блокирующее устройство 11 переходит в новое состояние и разблокирует управлякиций вход генератора 12 прямоугольных импульсов низкой частоты. При этом генератор вырабатывает импгульс напряжения, который, поступив на утфавляющий вход блока 1, остановит инвертор. Затем через время, необходимое для полного заряда фильтрового конденсатора 4, генератор 12 вырабатывает импульс противоположной полярности, который поступает на управляющий вход блока J и осуществляет пуск инвертора. Если инвертор пустился и нормально работарт, сигнал с датчика 8 тока моста

через выпрямитель 9 и фильтр 10 низкой частоты поступит на блокирующее устройство 11, которое заблокирует работу генератора 12 прямоугольных импульсов низкой частоты, сохранив

0 при этом то состояние генератора, которое разрешает работу инвертора.

Если процесс инвертирования не восстановится, генератор 12 прямоугольных импульсов вновь остановит

5 инвертор и после временной выдержки вновь пустит его. Количество пусков регистрируется счетчиком 13. Если после пяти пусков процесс инвертирования не восстановится и сигнал с датчика 8 тока моста инверто0ра не заблокирует работу генератора 12 (сбой в работе инвертора обусловлен аварийной ситуацией), поэтому счетчик 13 вырабатывает импульс, который поступает на блокирующий

5 вход блока 7 и делает невозможным пуск инвертора по сигналам, поступающим на управляющий вход блока 7. Если успешный пуск инвертора проист ходит после пятого импульса, посту0пившего от генератора 12 на управ.ляющий вход блока 7 или ранее, то сигнал с датчика 9 тока моста через выпрямитель и фильтр 10 низкой частоты поступит на вход блокирующего устройства 11, которое перейдет в

5 новое состояние, заблокирует управляющий вход генератора 12 прямоугольных импульсов, сигнал с блокирующего устройства поступит на установочный вход счетчика 13 и сбросит все по0казания счетчика в нуль, и, таким образом, подготовит его к дальнейшей работе..

УСТРОЙСТВО.ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОЧИ со звеном постоянного тока, содержащее блок управления инвертором с пусковым и блокирукяцим входами и датчиком тока моста йнвертора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено, блокирующим блоком, управляемым генератором, импульсов низкой частоты, снабженным входом блокировки, и счет чиком импульсов, причем выход датчика тока моста инвертора соединен с входом блокирующего, блока, выход которого соединен с входом блокировки генератора импульсов низкой частоты и с установочным входом-счет- § чика импульсов, выход генератора импульсов низкой частоты соединен со счетным входом счетчика и с пусковым входом блока управления инвертором, блокирующий вход которого соединен с выходом счетчика. S с о О а (X)