Способ защиты автономного инвертора напряжения Советский патент 1988 года по МПК H02H7/122 

Описание патента на изобретение SU1372457A1

Изобретение относится к преобразовательной технике и, в частности, к способам защиты автономных многофазных мостовых инвбрторов напряжения от нарушений типа пропуска коммутации тиристорного плеча инвертора.

Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности.

На фиг. 1 представлена принципи- альная схема преобразователя частоты выпрямительно-инверторного типа, работающего на асинхронньй электродвигатель, включающая в себя принципиальную схему силовой части и структурную схему системы управления для осуществления предлагаемого способа защиты; на фиг. 2 - принпициальная схема системы управления защитой устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 3 - временные диаграммы процессов, происходящих в инверторе и в устройствах защиты; на фиг. 4 и 5 - структурные схемы трех вариантов системы управления защитой устройства для осуществления способа.

Устройство, реализующее способ, содержит источник 1 питания автономного инвертора напряжения, промежуточное звено 2 постоянного напряжения, устройство 3 принудительного гашения (силовая часть предлагаемого устройства защиты), автономный инвертор 4 напряжения, асинхронный электродвигатель 5, входную сеть 6 трехфазного переменного тока для питания неуправляемого выпрямителя 7, положительный 8 и отрицательный 9 входные полюсы промежуточного звена постоянного напряжения, конденсатор 10 фильтра, реактор 11 фильтра, ограничивающий ток разряда конденсатора фильтра при опрокидываниях инвертора, анодную 12 и катодную 13 входные клеммы устройства 3 принудительного гаше- ния, анодньй 14 и катодный 15 конденсаторы устройства 3, отрицательный 16 (17) и положительный 18 (19) полю- -сы постороннего источника подзаряда конденсатора 14 (15), гасящие тиристоры (тиристоры гашения) 20-25 устройства 3, токовыравниваю- щие реакторы 26-28 устройства 3 соответственно фаз А, В и С, выходные клеммы 29-31 соответственно фаз А, В и С устройства 3 на стороне переменного тока, положительный 32 и отрицательный 33 полюсы мостового инвертора 4 со стороны звена постоянного

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

напряжения, главные (инвертирующие) тиристорные плечи 34-39 моста инвертора 4, обратные диоды 40-45 соответствующих главных тиристорных плеч, датчики 46-51 состояния соответствующих тиристорных плеч, выходные клеммы 52-54 соответственно фаз А, В и С инвертора 4 для подключения нагрузки, систему 55 управления защитой, систему 56 управления главными тиристорами инвертора, устройство 57 выявления некоммутации, устройство 58 погруппового управления гасящими тиристорами, элементы 59-64 совпадения для выявления нескоммутировавщёго плеча, D-триггеры 65-70, используемые в качестве элементов памяти для фиксации нескоммутировавшего плеча, элемент ИЛИ 71 для фиксации режима некоммутации в инверторе, элементы ИЛИ 72 и 73 для формирования пеово- очередного управления гасящими тиристорами вентильной группы, к которой принадлежит нескоммутировавшее плечо, фильтрующие конденсаторы 74 и 75, одновибратор 76 задания времени задержки на гашение тиристоров противоположной группы, элементы совпадения - формирователи 77 и 78 импульсов на включение гасящих тиристоров противоположной (соответственно анодной и катодной) группы, одновиб- раторы-формирователи 79 и 80 импульсов включения гасящих тиристоров соответственно анодной и катодной групп, элементы 81-86 совпадения для формирования сигналов управления соответствующих гасящих тиристоров, устройство 87 автоматического повторного включения, одновибратор 88 задания времени задержки повторного включения, одновибратор-формирователь 89 сигнала восстановления системы управления защитой, одновибратор 90 задания времени восстановления испол-, нительных устройств защиты, элемент 91 совпадения для формирователя сигнала отключения источника питания инвертора.

На фиг. 1-4 приняты следующие обозначения: U - напряжение в звене постоянного напряжения; U у( - фазное напряжение на статорной обмотке фазы А нагрузочного асинхронного электродвигателя; i - фазный ток фазы А нагрузки; i и ip - токи гашения при разряде соответственно анодного и катодного конденсаторов

устройства принудительного гашения; 1 - амплитудное значение фазного тока нагрузки; п - число фаз инвертор-двигательного блока (); УГ - вектор п сигналов УГ1-УГ6 управления соответствующими главными тиристорами; СОСТ - вектор п выходных сигналов СОСТ1 - СОСТ6 соответствующих датчиков состояния тиристорных плеч инвертора; ВГТ - вектор п сигналов ВГ1 - ВГб включения соответствующих гасящих тиристоров; БУГТ - сигнал блокирования управления главных тиристоров инвертора; ОИП - сигнал отключения источника питания инвертора; ЗС1 - ЗСб - сигналы требуемого закрытого состояния соответствующих плеч главных тиристоров; НЕК1-НЕК6 - сигналы некоммутации соответствующих плеч главных тиристоров; НЕКОМ - общий сигнал коммутации любого из тиристорных плеч инвертора; ЗГП - проинвертированный импульс задержки гашения тиристоров противоположной группы; ВПАГ (ВПАК) - импульсы включения гасящих тиристоров противоположной анодной (катодной) группы; ВГА (ВГК) - вектор трех сигналов включения гасящих тиристоров анодной (катодной) группы; ЗПВ - импульс за- держки повторного включения; ВОССТ - проинвертированный импульс восстановления системы управления защитой; ЗВЗ - сигнал задержки на восстановление исполнительных устройств защиты; б - текущий электрический угол (в радианах) в привязке к выходной частот инвертора; t - время задержки гашения тиристоров противоположной

группы; t jqg - время задержки повторного включения; - время задержки на восстановление исполнительных устройств защиты. На фиг. 3 стрелками показаны моменты некоммутации тиристорного плеча ЗА фазы А инвертора и момент автоматического повторного включения (АПВ) инвертора после срабатьшания защиты.

Силовая часть устройства, реали- зукицего предлагаемый способ, выполнена в виде трехфазного моста гасящих тиристоров 20-25, подключенного своими фазными выводами через токо- выравнивающие реакторы 26-28 к одноименным фазным вьшодам трехфазного моста главных тиристоров инвертора, общей точкой объединения анодов тиристоров 20-22 анодной группы через

0

5

0

0

5

0

5

анодный конденсатор 14 гашения - к положительному полюсу звена постоянного напряжения, а общей точкой объединения катодов тиристоров 23-25 катодной группы через катодный конденсатор 15 гашения - к отрицательному полюсу звена постоянного напряжения. Управляющие электроды гасящих тиристоров 20-25 подключены по шине сигналов ВГТ (сигналы ВГ1 - ВГ6) к выходам системы 55 управления защитой. Параллельно каждому тиристорному плечу 34-39 инвертора подключены датчики 46-51 состояния тиристорных плеч. Выходы датчиков состояния (сигналы СОСТ1-СОСТ6) по шине сигналов СОСТ подключены к входам системы 55 управления защитой, к другим входам которой подключены по шине сигналов ЗС сигналы ЗС1-ЗС6 требуемого закрытого состояния соответствующих плеч главных тиристоров, которые снимаются с соответствующих выходов системы 56 управления главными тиристорами. С выхода системы 55 управления защитой помимо вектора сигналов ВГТ снимаются сигнал БУГТ, который подается на блокирующий вход системы 56 управления главными тиристорами инвертора для блокирования подачи сигналов УГ1-УГ6 на управляющие электроды соответствующих главных тиристоров, и сигнал ОИП с целью отключения источника питания инвертора известными способами, например с по- , мощью отключения главного выключателя, устанавливаемого последовательно на выходе выпрямителя 7, или путем отключения входной сети 6 переменного тока за счет развозбуждения синхронного генератора, обеспечивающего питание сети 6 переменного тока. Сигналы СОСТ1-СОСТ6 с выходов датчиков состояния и сигналы ЗС1-ЗС6 с выходов системы 56 управления глав- ными тиристорами поступают на вход системы 55 управления защитой (фиг. 2-5). Сигналы СОСТ1-СОСТ6 и сигналы ЗС1-ЗС6 подключены попарно к первым и вторым входам элементов 59-64 совпадения в составе устройства 57 выявления некоммутации, которое является входной частью системы управления защитой (фиг. 2). Выходы элементов 59-64 совпадения подключены к D-входан соответствующих триггеров 65-70, сигналы с выходов которых поступают на входы элемента ИЛИ 71, а

51372Д57

также на выход устройства 57 выявления некоммутации и далее на вход устройства 58 погруппового управления гасящими тиристорами, где они в соответствии со своей принадлежностью к анодной или катодной группам инвертора подаются на первые три входа элементов ИЛИ 72 или 73 соответственно в составе устройства 58 |Q (фиг. 2). На восстанавливающие инверсные R-входы триггеров 65-70 по- д ается 1Троинвертированный сигнал ВОССТ, а к третьим инверсным входам элементов 59-64 совпадения подключен выход элемента ИЛИ 71, сигнал которого НЕКОМ (общий сигнал некоммутации) подается также на выход системы управления защитной в качестве сигна15

устройство 58 погруппового управл ния гасящими тиристорами и связи ду ними выполнены в соответствии схемой фиг. 2. При этом сигналы СОСТ1-СОСТ6 с выходов соответству щих датчиков состояния, поступающ на вход устройства 57, заведены т же на первые входы элементов 81-8 совпадения, на вторые входы котор заведены сигнал ВГА с выхода устр ства 58 (на входы элементов 81-83 совпадения) и сигнал ВГК с выхода устройства 58 (на входы элементов 84-86 совпадения). С выхода элеме тов 81-86 совпадения сигналы ВГ1по шине ВГТ поступают на управляю электроды гасящих тиристоров. В с му по фиг. 4 введено также устрой

ла БУГТ, а также на вход одновибрато-2о о автоматического повторного

ра 76 задания времени задержки на гашение тиристоров противоположной группы в составе устройства 58 погруппового управления гасящими тивключения, на вход которого пост пает сигнал НЕКОМ с выхода устрой ва 57, ас выхода снимаются сигна ОИП для подачи на блокирующий вхо

Q

5

устройство 58 погруппового управления гасящими тиристорами и связи между ними выполнены в соответствии со схемой фиг. 2. При этом сигналы СОСТ1-СОСТ6 с выходов соответствующих датчиков состояния, поступающие на вход устройства 57, заведены также на первые входы элементов 81-86 совпадения, на вторые входы которых заведены сигнал ВГА с выхода устройства 58 (на входы элементов 81-83 совпадения) и сигнал ВГК с выхода устройства 58 (на входы элементов 84-86 совпадения). С выхода элементов 81-86 совпадения сигналы ВГ1ВГ6 по шине ВГТ поступают на управляющие электроды гасящих тиристоров. В схему по фиг. 4 введено также устройствключения, на вход которого поступает сигнал НЕКОМ с выхода устройства 57, ас выхода снимаются сигнал ОИП для подачи на блокирующий вход

Похожие патенты SU1372457A1

название год авторы номер документа
Устройство для защиты преобразователя 1986
  • Полторак Сергей Натанович
SU1328877A1
Трехфазный инвертор напряжения 1987
  • Бурак Константин Юлианович
  • Лебедева Наталья Павловна
  • Александрова Татьяна Константиновна
SU1464272A1
Способ защиты автономного мостового тиристорного инвертора напряжения и устройство для его осуществления 1984
  • Гусевский Юрий Ильич
  • Полторак Сергей Натанович
  • Бурков Анатолий Трофимович
  • Васильев Юрий Павлович
  • Федоров Владимир Михайлович
  • Шатнев Олег Игоревич
SU1203629A1
Трехфазный инвертор напряжения 1985
  • Бурак Константин Юлианович
  • Лебедева Наталья Павловна
  • Александрова Татьяна Константиновна
SU1328906A1
Устройство для защиты тиристорного инвертора напряжения 1981
  • Росляков Станислав Михайлович
  • Канашев Николай Михайлович
  • Яцук Владимир Григорьевич
SU1023516A2
Устройство для защиты автономного инвертора напряжения 1983
  • Чернов Сергей Сергеевич
  • Смирнов Юрий Борисович
  • Яковлев Михаил Васильевич
  • Ляус Игорь Марианович
SU1116492A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ 1996
  • Пехотский И.В.
  • Логинов И.Я.
  • Кажанов В.Н.
RU2152679C1
Устройство для защиты тиристорного инвертора напряжения 1980
  • Канашев Николай Михайлович
  • Росляков Станислав Михайлович
  • Яцук Владимир Григорьевич
SU936198A1
Преобразователь частоты 1980
  • Иванов Александр Васильевич
  • Мульменко Михаил Михайлович
  • Ройзман Петр Семенович
SU951599A1
Устройство для быстродействующей защиты тиристорного преобразователя электропривода с обмоткой возбуждения 1985
  • Конышев Лев Иванович
  • Филиппов Николай Александрович
  • Карпов Сергей Анатольевич
  • Розенцвайг Аркадий Бениаминович
SU1297161A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 372 457 A1

Реферат патента 1988 года Способ защиты автономного инвертора напряжения

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам защиты автономных многофазных мостовых инверторов напряжения от нарушений типа пропуска коммутации тирис- торного плеча инвертора. Целью изобретения является повьшение быстродействия и надежности. Поставленная цель достигается тем, что выявляют режим несостоявшейся коммутации в любом из плеч инвертора, блокируют управляющие импульсы главных тиристоров инвертора в процессе выявления режима несостоявшейся коммутации, определяют группу вентилей инвертора, к которой принадлежит нескомму- тировавшее плечо, контролируют состояние главных тиристоров инвертора и одновременно с блокированием управляющих импульсов главных тиристоров инвертора производят гашение открытых главных тиристоров той вентильной группы инвертора, к которой принадлежит нескоммутировавшее плечо. Спустя время задержки на гашение тиристоров противоположной группы проиэво дят гашение открытых главных тиристоров противоположной вентильной группы инвертора. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. i (Л оо 41 to j; ел

Формула изобретения SU 1 372 457 A1

ристорами. На выходе элементов ИЛИ 7225 источника 1 питания инвертора и прои 73 установлены фильтрующие конденсаторы 74 и 75 по схеме, применяемой для логических элементов, выполненных по КМОП-технологии; при реализации логических элементов по какой- либо другой, например по ТТЛ-технологии, реализация фильтрации выходных сигналов элементов ИЛИ 72 и 73 может быть осуществлена в виде других схемных решений. Выходные сигналы элементов ЮТИ 72 и 73 подаются на прямые динамические входы одновибраторов 79 и 80, а также на первые входы элементов 77 и 78 совпадения, на вторые входы которых подается проинвертиро- ванный сигнал ВОССТ, а на их третьи входы - проинвертированный сигнал ЗГП, снимаемый с инверсного выхода одновибратора 76. С выхода схем 77 и 78 совпадения, сигналы соответственно ВПГК и ВПАГ подаются на четвертые входы элементов ИЛИ 73 и 72 соответственно. Выходные сигналы ВГА одновибратора 79 и ВГК одновибратора 80 подаются на выход устройства 58 погруппового управления гасящими тиристорами для формирования групп сигналов соответственно ВГ1, ВГ2, ВГЗ и ВГ4, ВГ5, ВГ6 для управления гасящими тиристорами соответствующих групп.

На структурной схеме устройства управления защитой по фиг. 4 устройство 57 выявления некоммутации и

0

5

0

5

0

5

инвертированный сигнал ВОССТ для подачи на вход устройства 57 выявления некоммутации. Входной сигнал НЕКОМ устройства 87 поступает на прямой динамический вход одновибратора 88 за-- Дания времени задержки повторного включения и на первый вход выходного элемента 91 совпадения. С выхода одновибратора 88 сигнал ЭПВ задержки повторного включения подается на инверсный динамический вход одновибра- тора-формирователя 89 сигнала восстановления, с .инверсного выхода которого сигнал ВОССТ поступает на выход устройства 87 и далее на вход устройства 57, а также на инверсный динамический вход одновибратора 90 задания времени восстановления исполнительных устройств защиты. С выхода одно- вибратора 90 сигнал ЗВЗ поступает на второй вход выходного элемента 91 совпадения, с выхода которого снимается сигнал ОИП.

Схема устройства по фиг. 5 отличается от схемы устройства по фиг.4 тем, что на первые входы элементов 81-86 совпадения формирования сигналов управления гасящими тиристорами вместо сигналов СОСТ1-СОСТ6, снимаемых с выходов соответствующих датчиков состояния тирйсторных плеч инвертора, заведены сигналы НЕК1-НЕК6, снимаемые с выходов устройства 57 выявления некоммутации.

Устройство для реализации предлагаемого способа работает следующим образом.

Начальное состояние схемы по фиг. 2: триггеры 65-70 находятся в нулевом состоянии (НЕК , где , ..., 6), выходы элементов ИЛИ 72 и 73 - в нулевом состоянии, выходы элементов 77 и 78 совпадения - также в нулевом состоянии (ВПКГ-ВПАГ 0). За счет нулевого значения сигналов сигнал НЕКОМ на выходе элемента ИЛИ имеет нулевое значение и, таким образом, элементы 59-64 совпаде- ния незаблокированы и готовы к работе, одновременно равен нулю и сигнал блокирования управления главными тиристорами БКГТ НЕКОМ 0, что обеспечивает нормальную работу системы 56 управления главными тиристорами инвертора. Описанное начальное состояние может быть установлено, например, путем подачи кратковременного импульса восстановления (ВОССТ 0) пр включении устройства. В случае некоммутации тиристорного плеча 34 фазы А анодной группы инвертора (выбранного для определенности) в момент по диаграммам (фиг. 3) возникает пред- аварийной состояние, характеризуемое одновременным наличием сигналов состояния плеча 34 (СОСТ-1) с выхода да чика 46 состояния плеча 34 и требуемого закрытого состояния плеча 34 () с выхода системы 56 управления инвертора. Это приводит к появлению единичного сигнала на выходе элемента 59 совпадения, установке триггера 65 в единичное состояние () и появлению единичного сигнала на выходе элемента ИЛИ 71 (НЕКОМ ), что и обеспечивает, таким образом, выявление режима несостоявшейся коммутации в любом из плеч инвертора и блокирование управляющих импульсов главных тиристоров инвертора (в последнем случае - по цепи воздействия сигнала БУГТ1 на блокирующий вход системы 56 управления главными тиристорами инвертора). Одновременно устройство 57 выявления некоммутации по цепям сигналов НЕК1 и НЕКОМ воздействует на устройство 5 погруппового управления гасящими тиристорами с целью обеспечения no- очередного гашения главных тиристоро разноименных вентильных групп инвертора. Причем установкой в единичное

0

5 0 5 -JQ

35

40

45

50

55

состояние сигнала НЕКОМ на инверсных входах элементов 59-64 совпадения производится принудительная установка их выходов в нулевое состояние и тем самым впредь до восстановления системь управления защиты запрещается изменение состояния триггеров 65- 70 (т.е. фиксируется единичное состояние только сигнала , соответствующего номеру i нескоммутиро- вавшего тиристора). Элементы ИЛИ 72 и 73 в устройстве 58 определяют группу вентилей инвертора, к которой принадлежит нескоммутировавшее плечо (элемент ИЛИ 72 - анодную, а элемент ИЛИ 73 - катодную группу), при этом по цепи сигнала НЕК1 установлен в единичное состояние сигнал на выходе элемента ИЛИ 72, что соответствует регистрации режима несостоявшейся коммутации в анодной группе вентилей. Выходной сигнал элемента ИЛИ 72 с небольшой задержкой по переднему фронту (определяемой степенью его фильтрации конденсатором 74), с одной стороны, воздействует на одновибра- тор 79, который формирует импульс ВГА и соответственно импульсы ВГ1, ВГ2 и ВГЗ управления гасящими тиристорами 22, 21 и 20 для гашения всех главных тиристоров плеч (34-36) анодной группы инвертора, а, с другой стороны, подготавливает к работе элемент 77 совпадения. Параллельно с описанными процессами сигнал НЕКОМ с выхода элемента ИЖ 71 своим передним фронтом запускает одновибратор 76, на выходе которого формируется нулевой импульс ЗГП длительностью tj|. , который обеспечивает удержание в нулевом состоянии выхода элемента 77 совпадения (сигнала ВПКГ). Время tjrf, задержки на гашение тиристоров противоположной группы задается подбором параметров одновибратора 76. Спустя время t рр по заднему фронту импульса ЗГП устанавливается в единичное состояние выходной сигнал схемы 77 совпадения ВПКГ-1, что приводит к появлению единичного сигнала на выходе элемента ИЛИ 73 и последующему формированию импульса ВГА на выходе одновибратора 80 и соответственно импульсов ВГ4, ВГ5 и ВГб управления гасящими тиристорами 25, 24 и 23 для гашения всех главных тиристоров (плеч 37-39) катодной группы инвертора. Таким образом, устройство

913724

по схеме фиг. 2 обеспечивает перво- о#чередное гашение всех главных тиристоров той вентильной группы, к которой принадлежит нескоммутировавшее плечо с последующим (спустя время

}ГП

) гашением всех главных тиристоров противоположной группы.

Время tjrn задержки гашения тиристоров противоположной группы не должно быть меньше, чем длительность t импульсов токов гашения главных тиристоров разноименных вентильных групп инвертора, которая определяется параметрами контуров погруппового гашения. В целом должно выполняться соотношение

Чгп t.,

(1)

где С - эквивалентная емкость конденсатора гашения; L - эквивалентная приведенная

индуктивность в контуре тока гашения главных тиристоров вентильной группы инвертора. Время задержки повторного включения должно гарантированно превышать время завершения процессов гашения главных тиристоров инвертора при срабатывании защиты и удовлетворять, таким образом, соотношению

ЗПВ ЗГП

+ t-r,

(2)

где t - время задержки гашения

тиристоров противоположной группы; t-j. - длительность импульсов

токов гашения.

При реализации автоматического повторного включения инвертора по завершении процесса поочередного гашения главных тиристоров разноименных вентильных групп выбор расчетного значения времени t только с учетом ограничения, накладьшаемого соотношением (2), может привести при достаточно большом выбранном значении

t,.. к тому, что момент автоматичес

КОГО повторного включения (АПВ) инвертора будет сдвинут от момента несостоявшейся коммутации на электрический угол более if/S рад. Это может привести к сбою диаграммы отключения и включения главных тиристоров, уменьшению длительности следующе о за моментом некоммутации полупериода выходного напряжения (т.е. асиммет57

10

рии выходного напряжения) и, как следствие, к переходному процессу по току нагрузки, который при определенных условиях может характеризоваться повьпиенными значениями тока нагрузки. Описанная ситуация в целом негативно сказывается на надежности работы инвертора и его устройств коммутации в интервале указанного переходного процесса. Для исключения описанного явления на параметр tjpig должно быть наложено ограничение сверху, обеспечивающее задержку момента АПВ от момента некоммутации на угол е задержки повторного включения не более чем

20

5ПВ

/З.

(3)

Учитывая, что текущее время t и текущий электрический угол 6 связаны соотношением

2S

0 2 iTft,

(А)

где f - выходная частота инвертора, неравенство (3) во временной области после небольших преобразований может 30 быть записано в виде

зпв

1/(6-f „,кс).

(5)

где f

Mtf КС

- максимальное значение выходной частоты инвертора (для тягового инвертора макетного тепловоза

ТЭ120

MCIKC

120 таким образом, 1,4 мс).

Время восстановления исполнительных устройств защиты 1-,,,, должно гарантированно превьш1ать реальное время перезаряда гасящего конденсатора в составе устройства защиты от отрицательного до положительного уровня напряжения заряда гасящего конденсатора током подключенного к нему независимого источника постоянного напряжения. Если принять закон пяти тау для оценки времени переходного процесса перезаряда гасяп1;его конденсатора, то параметр t может быть рассчитан в соответствии с соотношением

RC,

(6)

М13

Г де Рч - внутреннее сопротивление

независимого источника постоянного напряжения; С - эквивалентная емкость гасящего конденсатора.

В системе защиты макетного тепловоза ТЭ120 при .200 Ом, С«1800 мкФ, tjgj выбрано 3 с.

С целью реализации варианта пред- лагаемого способа, характеризуемого тем, что в гфоцессе поочередного гашения главных тиристоров разноименны вентильных групп инвертора производя гашение только открытых тиристорных плеч соответствующих групп, на выходах описанного устройства (фиг. 2) дополнительно устанавливаются элементы 81-86 совпадения в соответствии со схемой фиг, 4. Элементы 81-86 совпадения выполняют роль логических ключей, управляемых сигналами соответственно СОСТ1-СОСТ6 и обеспечивающих подачу импульсов управления в соответствии с рассмотренным алго- ритмом поочередного гашения на те гасящие тиристоры, которые обеспечат гашение только открытых в данный но- мент плеч главных тиристоров. Так, в рассматриваемом случае при предполо- жительном открытом состоянии тиристорных плеч 34, 35 и 39 и закрытом состоянии плеч 36, 37 и 38 в момент, предшествующий некоммутации плеча 34 процесс срабатьшания защиты на этапе гашения главных тиристоров анодной группы сопровождается выдачей импульсов ВГ1 и ВГ2 для включения гасящих тиристоров 22 и 21 и блокированием импульса ВГЗ для включения гасящего тиристорз 20, что обеспечивает гашение в анодной грунпе только открытых главных тиристорных плеч 34 и 35.

С целью реализации варианта пред- лагаемого способа, характеризуемого возможностью проведения режима автоматического повторного включения по завершении процесса поочередного гашения главных тиристоров разноименных вентильных групп инвертора, устройства по схемам фиг. 2 и 4 дополня ют устройством 87 автоматического повторного включения (фиг. 4). При возникновении режима нeкoм ryтaции в любом из тиристорных плеч инвертора передним фронтом сигнала НЕКОМ с вы- хода устройства 57 выявления некоммутации запускается одновибратор 88, который формирует импульс ЗПВ дли

JQ 5 0 5 О .

5

5

5712

тельностью (время задержки повторного включения), рассчитываемый с учетом либо только ограничения (2), либо ограничений (2) и (5) одновременно в зависимости от варианта способа. Задним фронтом импульса ЗПВ запускается одновибратор 89, который (KipMjripyeT короткий нулевой импульс ВОССТ для восстановления системы управления защитой, и тем самым производится установка в начальное состояние схем устройства 57 (фиг. 2), в том числе и обнуление сигналов НЕКОМ и БУГТ, что обеспечивает снятие бло- кирования управляющих импульсов главных тиристоров инвертора и его повторное включение в момент времени, за- держанньй относительно момента выявления некоммутации на время . Одновременно импульсом ВОССТ запускается одновибратор 90, который формирует достаточно продолжительный импульс ЗВЗ (фиг. 3, пунктир) длительностью tjg, , определяемой параметрами устройства принудительного гашения в соответствии с соотношением (6). Единичным уровнем сигнала ЗВЗ выходной элемент 91 совпадения подготовлен к фиксации повторного режима несостоявшейся коммутации по приходу повторного единичного импульса НЕКОМ 1 в интервале времени t , „. Таким образом, при выявле3 БВ

НИИ повторного режима несостоявшейся коммутации в интервале времени восстановления исполнительных устройств защиты (т.е. в условиях, когда процесс восстановления требуемого напряжения заряда гасящего конденсатора после срабатьшания защиты еще не завершился) на выходе элемента 91 совпадения формируется сигнал ОИП инвертора.

С целью реализации варианта предлагаемого способа, характеризуемого гашением тиристоров нескоммутировав- шего плеча вместо поочередного гашения главных тиристоров разноименных вентильных групп, в выходной части устройства по схеме фиг. 4 производят изменения в соответствии со схемой фиг. 5. В частности, на первые входы элементов 81-84 совпадения вместо сигналов соответственно СОСТ1-СОСТ6 с выходов датчиков состояния тирис- торных плеч заводят сигналы НЕК1- НЕКб соответствующих тиристорных плеч. Это обеспечивает в процессе

срабатывания защиты гашение только тиристоров нескоммутировавшего плеча. Так, в случае некоммутации ти- ристорного плеча 34 на выход систе- мы управления защитой выдан только сигнал ВГ1 на включение гасящего тиристора 22 для гашения нескоммутировавшего тиристорного плеча 34.

При реализации предлагаемого способа, характеризуемогогашением тиристоров нескоммутировавшего плеча вместо поочередного гашения главных тиристоров разноименных вентильных групп, обеспечивается концентрация тока разряда гасящего конденсатора в контуре гашения нескоммутировавшего тиристора, что повьш1ает надежност его принудительного гашения. С другой стороны, гашение тиристоров толь ко нескоммутировавшего плеча в сочетании с проведением режима автоматического повторного включения по завершении указанного процесса гашения обеспечивает уменьшение асим- метрик выходного напряжения, связанной с процессом срабатывания защиты и, как следствие, уменьшение времени переходных режимов.

Таким образом, предложенный спо- соб защиты автономного инвертора напряжения, характеризуемый первоочереным гашением главных тиристоров той вентильной группы, к которой принадлежит нескоммутировавшее плечо, га- шением только открытых тиристорных плеч соответствующих групп, возможностью автоматического повторного включения инвертора спустя время задержки повторного включения, опреде- ляемое в соответствии с соотношением (5), а также гашением главных тиристоров только нескоммутировавшего плеча, обеспечивает повышение быстродействия и надежности гашения ти- ристоров инвертора в процессе срабатывания .защиты.

Формула изобретения

1. Способ защиты автономного инвертора напряжения, содержащего мост главных тиристоров с встречно-параллельно включенными обратными диодами, питаемого от неуправляемого вы- прямителя через промежуточное звено постоянного напряжения и снабжен

д 5 0 5

0 д

0

ного исполнительными элементами защиты, заключающийся в том, что выявляют режим несостоявшейся коммутации в любом из плеч инвертора, блокируют управляющие импульсы главных тиристоров инвертора и производят поочередное гашение главчых тиристоров разноименных вентильных групп инвертора, отличающийся тем, что, с целью повьщ1ения быстродействия и надежности, в процессе выявления режима несостоявшейся коммутации определяют группу вентилей инвертора, к которой принадлежит нескоммутировавшее плечо, контролируют состояния главных тиристоров инвертора и одновременно с блокированием управляющих импульсов главных тиристоров инвертора производят гашение открытых главных тиристоров той вентильной группы инвертора, к которой принадлежит нескоммутировавшее плечо, а спустя -время задержки на гашение тиристоров противоположной группы производят гашение открытых главных тиристоров противоположной вентильной группы инвертора.

2.Способ по п.1, отличающий с я тем, что по завершении процесса поочередного гашения главных тиристоров разноименных вентильных групп инвертора производят автоматическое повторное включение инвертора, для чего в момент времени, задержанный относительно момента выявления режима несостоявшейся коммутации на время задержки повторного включения, снимают блокирование управляющих импульсов главных тиристоров инвертора и в случае выявления повторного режима несостоявшейся коммутации плеча инвертора на интервале времени восстановления исполнительных элементов защиты отключают инвертор от источника питания.3.Способ по п.2, отличающийся тем, что, с целью повьпие- ния надежности время задержки повторного включения выбирают согласно соотношению

Чпв 1/(,, ),

где .mc - максимальная рабочая частота выходного напряжения инвертора.

нчюппуямии

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1988 года SU1372457A1

Способ защиты тиристорного инвертора напряжения 1977
  • Чернов Сергей Сергеевич
  • Лебедева Наталья Павловна
  • Шатнев Олег Игоревич
SU630701A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Крылов С.С., Мельников Е.В., Ко- ньшев Л.И
Информационные цепи преобразователей тиристорных электроприводов
- М.: Энергоатомиздат, 1984, с
Способ приготовления сернистого красителя защитного цвета 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU84A1

SU 1 372 457 A1

Авторы

Бурков Анатолий Трофимович

Гусевский Юрий Ильич

Полторак Сергей Натанович

Шатнев Олег Игоревич

Даты

1988-02-07Публикация

1986-03-28Подача