Устройство для защиты инвертора Советский патент 1986 года по МПК H02H7/12 

Изобретение относится к преобразовательной технике, и может быть использовано в качестве основного звена тиристорных генераторов и источников вторичного электропитания на базе резонансных инверторов.

Цель изобретения - повьшгение надежности и улучшение массогабаритных показателей устройства при использовании его для защиты резонансного инвертора, снабженного блокировочным конденсатором, подключенным к вывода для присоединения источника питания.

На чертеже приведена схема резонансного инвертора с устройством для его защиты.

Она содержит блокировочный конденсатор 1, pe3OHaHCfam инвертор 2, тиристор 3, коммутирующий реактор 4, блок 5 управления резонансным инвертором, два датчика тока 6 и 7, два элемента И 8 и 9, элемент ИЛИ 10 блок 11 задержки импульсов, элемент НЕ 12, ждущий мультивибратор 13 и резистор 14. Блок 5 управления резонансным инвертором включает в себя задающий генератор 15, распределитель 16 импульсов, импульсные усилители 17.

При этом- блокировочньй конденсатор 1 включен между выводами для подключения источника питания резонансного инвертора, один из выводов соединен с первой шиной питания резонансного инвертора 2, вторая шина питания которого соединена с дру- ним выводом для подключения источника питания через последовательно соединенные тиристор 3, включенньй в прямом направлении, и коммутирующий реактор 4, а управляющий вход резонансного инвертора 2 соедий с выходом блока 5 управления резонансным инвертором, при этом два датчика тока 6 и 7, включенные в цепи силовых приборов (тиристоров) резонансного инвертора 2, соединены с входами первого элемента И 8, выход которого через элемент НЕ 12 и ждущий мультивибратор 13 соединен с одним из входов второго элемента И 9, выход которого подключен к управляющему электроду тиристора 3, а второй вход - к выходу блока задержки импульсов 11j вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 10, входы которого подключены к дополнительным выходам блока управления резо

5

0

5

0

5

5

нансным инвертором 5. Резистор 14 включен параллельно .последовательно соединенным тиристору 3 и коммутирующему реактору 4, Блок 5 управления резонансным инвертором обычно состоит из задающего генератора 15, распределителя 13 импульсов и импульсных усилителей 17.

В качестве дополнительных выходов блока управления принимаются выхода распределителя 16 импульсов. Сигналы на выходе распределителя импульсов совпадают по времени с сигналами на основном выходе блока управления 5 и отличаются от них только мощностью. Такое сопряжение входов логического элемента ИЛИ 10 с выходами блока управления 5 оказывается значительно проще, чем подключение входов элемента ИЛИ 10 к основному выходу блока 5 управления, т.е. к выходам импульсных усилителей 17, которые гальванически развязаны между собой и отличаются по

потенциалу до нескольких сот вольт. I

Устройство работает следующим образом.

При нормальной работе резонансного инвертора 2 и блока 5 управления резонансным инвертором. 5 токи через силовые приборы инвертора 2 одновременно не протекают. Поэтому на выходе элемента И 8 сигнал отсутствует, а следовательно, на выходе элемента НЕ 12 имеется сигнал, который через ждущий мультивибратор 13 поступает на вход элемента И 9. При этом очередной импульс запуска силового прибора резонансного инвертора 2 поступает через элемент ИЛИ 10 на вход блока 11 задержки импульсов, в котором он задерживается на интервал времени, определяющийся внутренними параметрами этой схемы. Время задержки выбирается равным времени проводимости каждого из силовых приборов резонансного инвертора 2. Таким образом, сигнал на вькоде блока 11 задержки появляется только после окончания тока в инверторе 2. Далее сигнал через элемент И 9 поступает на управляющий электрод тиристора 3. Тиристор. 3 открьгаается, при этом происходит резонансный подзаряд входной емкости резонансного инвертора 2. Коммутирующий реактор 4 выбирается таким образом, чтобы длительность процесса подзаряда входной емкости

инвертора 2 не превышала паузы между выключением одного силового прибора инвертора 2 и включением другого силового прибора инвертора. Длительность этого процесса определяется резонансной частотой контура, образованного коммутирующим реактором 4, блокировочным конденсатором 1 и входной емкостью резонансного инвертора 2. Выключение тиристора 3 происходит благодаря резонансному под- заряду входной емкости резонансного инвертора 2 до напряжения большего, чем напряжение на блокировочном конденсаторе 1. Таким образом, к моменту очередного запуска инвертора он оказьюается отключенным от источника питания благодаря закрытому тиристору 3. Резистор 14 выбирается такой величины, чтобы ток, протекающий через него, был значительно мень -ше, чем рабочие токи инвертора, тогда он не оказывает влияние на работу инвертора в рабочем режиме. Данный резистор предназначен для заряда входной емкости резонансного инвертора 2 в момент запуска инвертора.

В случае сбоя в блоке 5 управле- . ния резонансньм инвертором или случайного опрокидывания инвертора, т.е. одновременного отпирания обоих силовых приборов инвертора 2, на оба входа логического элемента И 8 с датчиков тока 6 и 7 одновременно поступают сигналы. На выходе элемента И 8 появляется сигнал, а на выходе элемента НЕ 12 на некоторьй момент времени сигнал исчезает. В результате этого на выходе ждущего мультивибратора 13 сигнал исчезает и отсутствует в течение интервала времени, достаточного для окончания аварийного процесса в резонансном инверторе 2, т.е. для выключения обоих силовых приборов. После выключения обоих силовых приборов входная емкость резонансного инвертора 2 вновь заряжается через резистор 14 до нормальног рабочего значения. При появлении сигнала на выходе ждущего мультивибратора 13 инвертор вновь включается. Таким образом, случайные сбои в инверторе 2, не приводят к авариям в нем и в источнике питания.

При случайном отпирании обоих силовых приборов резонансного инвертора 2, вызванном какими-либо импульсными перенапряжениями в цепях питания резонансного инвертора 2, отпирание тиристора 3 не произойдет, так как блок управления резонансным инвертором 5 не выработает импульса запуска.

Формула изобретения

s

0

5

0

Устройство для защиты инвертора, снабженного блоком управления, включающим в себя распределитель импульсов, содержап{ее цепь из соединенных последовательно тиристора и коммутирующего реактора, предназначенную для включения между одним из выводов для подключения источника питания и соответствующим выводом инвертора, и резистор, отличающееся тем, что, с целью повьяпения надежности и улучшения массогабаритных показателей при использовании для защиты резонансного инвертора, снабженного блокировочным конденсатором, подключенным к вьшодам для присоединения источника питания, введены два датчика тока, первый и второй элемент И, элементы ИЛИ и НЕ, ждущий мультивибратор и блок задержки импульсов, при5 чем резистор включен параллельно цепи из соединенных последовательно тиристора и коммутирующего реактора, выходы датчиков тока, предназначенных для включения последовательно с ти0 ристорами инвертора, подключены ко входам первого элемента И, выход которого через элемент НЕ и ждущий , мультивибратор соединен с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к управляющему электроду тиристора, а второй вход через блок задержки импульсов соединен с выходом элемента ИЛИ, входы которого предназначены для подключения к выходам распределителя импульсов блока управления инвертором.

0

П

4

Устройство используется во вторичных источниках питания для защиты инвертора. Цель изобрете21ия - повышение надежности и улучшение массога- баритных показателей. Устройство содержит блокировочньгй конденсатор (БК) 1, резонансный инвертор (РИ) 2, тиристор (Т) 3, коммутирующий реактор 4, блок управления (БУ) 5. При очередном запуске РИ через элемент ЯТИ 10 поступает сигнал на вход блока задержки импульсов 11. Время задержки выбирается равным времени проводимости тиристоров РИ 2. Выключение Т 3 происходит благодаря подзаряду БК 1, и РИ 2 отключен до следующего запуска. В случае сбоя в БУ 5 или опрокидывания инвертора на оба входа элемента И 8 с датчиков тока 6 и 7 поступают сигналы. На выходе ждущего Q мультивибратора (ЖМ) 13 сигнал исчезает и отсутствует до окончания аварийного процесса. При появлении сигнала на выходе ЖМ 13 инвертор вновь включается. Таким образом, случайные сбои не приводят к авариям в инверто-с ре и источнике питания. 1 ил. S (Л ел ND

Составит лпь В.Широков редактор И. Савко Техред И„ Гайдов Корректор Л.

Заказ 1327/56 Тираж 612 Подписное

ВНИИТШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-355 Раушская наб., д. ft/5

Филиал ППГ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4