Устройство для управления автономным трехфазным двухмостовым инвертором тока Советский патент 1990 года по МПК H02M7/48 

1

(21)4325000/24-07

(22)05.11.87

(46) 30.04.90. Бюл. № 16

(71)Московский институт инженеров железнодорожного транспорта

(72)А.АоГабриэльянц, В.И.Озеров, М.И.Озеров и В.НоРотанов

(53) 621.316.627(088,8) (56) Шубенко ВоА., Браславский И.Я., Шрейгир Р.Т. Асинхронный электропривод с тиристорным управлением. Энергия, 1967, с. 29.

Авторское свидетельство СССР № 868971, ил Н 02 М 1/08, 1981.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫМ ТРЕХФАЗНЫМ ДВУХМОСТОВЫМ ИНВЕРТОРОМ ТОКА

(5) Изобретение может быть использовано в частотно-регулируемом приводе электроподвижного состава. Цель изобретения состоит в повышении надежности работы автономного инвертора тока за счет обеспечения его устойчивости при запуске и кратковременном прерывании питающего напряжения. Цель достигается с помощью за- датчиков 46 и 47 кодов, которые обеспечивают плавный ввод инвертора в работу. Узел 49 пуска инвертора в работу обеспечивает предупреждение аварийных режимов при кратковременном отключении питающего напряжения. 2 ил.

Изобретение может быть использовано в частотно-регулируемом приводе электроподвижного состава. Цель изобретения состоит в повышении надежности работы автономного инвертора тока за счет обеспечения его устойчивости при запуске и кратковременном прерывании питающего напряжения. Цель достигается с помощью задатков 46 и 47 кодов, которые обеспечивают плавный ввод инвертора в работу. Узел 49 пуска инвертора в работу обеспечивает предупреждение аварийных режимов при кратковременном отключении питающего напряжения. 2 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах управления автономными инверторами.

Цель изобретения - повышение надежности работы автономного инвертора тока за счет обеспечения устойчивости при запуске и кратковременном прерывании питающего напряжения,,

На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства для управления автономным трехфазным двухмостовым инвертором тока; на фиг.2 - диаграмма подачи импульсов управления на управляющие переходы тиристоров

Устройство содержит линейные тиристоры анодной группы 1, 2, 3 и катодной группы 4, 5, 6, коммутирующие тиристоры анодной группы 7, 8, 9 и

катодной группы 10, 11, 12, коммутирующие конденсаторы 13, 14, 15 и входной дроссель 16, первый - двенадцатый усилители-формирователи 17- 28, первый - тринадцатый двухвходо- вые логические элементы И-НЕ 29-41, трехвходовой логический элемент И-НЕ 42, счетчик импульсов 43, первый и второй мультиплексоры 44, 45, первый и второй задатчики кодов 46, 47, датчик напряжения питающей инвертор сети 48, узел пуска инвертора в работу 49, распределитель сигналов управления тиристорами инвертора 50 и логический элемент НЕ 51.

Выходы усилителей-формирователей 17-28 соединены с управляющими переходами соответственно тиристоров 1-12 инвертора тока, входы усилитеNHt

ел

ч

оо

лей-формирователей 17-28 соединены с выходами соответственно 29-40 двух- входовых логических элементов И-НЕ; первые входы двухвходовых логичес- ких элементов И-НЕ 29-40 соединены с соответствующими выходами распределителя сигналов управления тиристорами инвертора 50; выход тринадцатого двухвходового логического элемента И-НЕ 41 соединен через логический элемент НЕ 51 с вторыми входами второго 30, третьего 31, пятого 33, седьмого 35, десятого 38, двенадцатого 40 двухвходовых логических эле- ментов И-НЕ и непосредственно с первым входом трехвходового логического элемента И-НЕ 42; первый вход тринадцатого двухвходового логического элемента И-НЕ 42 соединен с прямым выходом первого мультиплексора 44 и с вторыми входами первого 29, восьмого 36 двухвходовых логических элементов И-НЕ; второй вход тринадцатого двухвходового логического эле- мента И-НЕ 41 соединен с прямым выходом второго мультиплексора 45 и вторыми входами четвертого 32, шестого 34, девятого 37 и одиннадцатого 39 двухвходовых логических элементов И-НЕ; второй вход трехвходового логического элемента И-НЕ 42 соединен с первым входом первого двухвходово- го логического элемента И-НЕ 29, третий вход трехвходового логическо- го элемента И-НЕ 42 соединен с первым входом второго двухвходового логического элемента И-НЕ 30, выход трехвходового логического элемента И-НЕ 42 соединен с счетным.входом счетчика импульсов 43; выход счетчика импульсов 43 соединен с адресными входами мультиплексоров 44, 45; информационные входы первого 44 и второго 45 мультиплексоров соединены соответственно с выходами первого 46 и второго 47 эадатчиков кода; установочные входы мультиплексоров 44 и 45 и счетчика импульсов 43 соединены между собой и с выходом узла пуска инвертора в работу 49} первый вход узла пуска инвертора в работу 49 соединен с выходом датчика напряжения питающей инвертор сети 48, вход которого соединен с входными шинами инвертора, второй вход узла пуска инвертора в работу 49 соединен с выходом командного уэла„ На входе инвертора включен дроссель 16. Между

общими точками анодных и катодных групп линейных тиристоров 1-6 и коммутирующих тиристоров 7-12 включены коммутирующие конденсаторы 13, 14, 15.

Одним из главных требований применения в качестве преобразователя электроэнергии автономного инвертора тока (АИТ) является его надежный пуск и нормальное функционирование при кратковременном прерывании питающего АИТ напряжения. Для надежного зап- ска инвертора в работу и функционирования после кратковременного прерывания питающего его напряжения необходимо обеспечить достаточную величину и требуемую полярность напряжения коммутирующих конденсаторов 13-15 автономного инвертора.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства распределитель сигналов управления тиристорами инвертора 50 вырабатывает на своих выходах двенадцать (по числу тиристоров АИТ) управляющих сигнало в соответствии с алгоритмом подачи импульсов на тиристоры АИТ в рабочем режиме (фиг.2, режим Работа)„ Все выходные сигналы распределителя сигналов управления тиристорами инвертора 50 поступают на один из входов двухвходовых логических элементов И-НЕ 29-40, на вторые входы которых приходят сигналы запрета от мультиплексоров 44, 45, и управляющие импульсы от усилителей-формирователей 17-28 на тиристоры АИТ 1-12 не поступают. Кроме того, два выходных сигнала распределителя сигналов управления 50., соответствующие тиристорам инвертора 1 и 10, поступают на трехвходовой логический элемент И-НЕ 42. Запуск АИТ происходит при наличии напряжения на его входе, контролируемого датчиком напряжения

48питающей инвертор сети и сигнала командного узла 49. При этом на выходе узла пуска инвертора в работу

49появляется сигнал разрешения, поступающий на установочные входы мультиплексоров 44 и 45 и счетчика им - пульсов 43, При первом после подачи сигнала командного узла поступлении совпадающих по времени сигналов управления тиристорами 1 и 10 от распределителя 50 и разрешающего сигнала с выхода логического элемента 41 при

51

запрещающих сигналах на выходах мультиплексоров 44 и 45 - на входы логического элемента 42 сметчик импульсов 43 начинает счет, сигналы с выхода счетчика поступают на адресные входы мультиплексоров 44 и 45. При этом на выходе мультиплек- сора 44 появляется сигнал разрешения на включение только тиристоров 1 и 10 (см. фиг.2, интервал 0 - Т, где Т - период следования импульсов), определяемый задатчиком кода 46. Б результате чего происходит заряд коммутирующего конденсатора 13. Для обеспечения достаточного времени заряда конденсатора 13 при следующем совпадении сигналов управления тиристорами 1 и О от распределителя 50 на выходах мультиплексоров 44 и 45 задатчиками кодов 46 и 47 организованы сигналы запрета на включение всех тиристоров инвертора (фиг,2, интервал Т - 2Т). При третьем совпадении сигналов управления тиристора- ми 1 и 10 на выходе мультиплексора 45 задатчиком кода 47 организован сигнал разрешения на включение тиристоров 5, 8, 6, 9 (фиг,2, интервал 2Т - ЗТ). При этом происходит заряд коммутирующих конденсаторов 14 и 150 Для обеспечения достаточного времени заряда конденсаторов 14 и 15 при следующем совпадении сигна лов управления тиристорами 1 и 10 ин вертора аналогично интервалу времени (Т - 2Т) организованы задатчиками кодов 46 и 47 сигналы запрета на включение всех тиристоров.

С помощью задатчиков кода 46 и 47 можно изменять дискретно периоду следования импульсов Т время заряда коммутирующих конденсаторов инвертора.

При следующем совпадении сигналов

управления тиристорами 1 и 10 задатчиками кодов 46 и 47 организуются на выходах мультиплексоров 44 и 34 сигналы разрешения, на подачу импуль- сов управления на все тиристоры инвертора согласно алгоритма управления тиристорами в режиме Работа (фиг.,2 При этом на выходе логического элемента 41 появляется сигнал запрета счета счетчика 43, а на выходах мультиплексоров 44 и 45 остается сигнал разрешения на включение всех тиристоров инвертора.

786

При кратковременном снятии напряжения на входе АНТ на выходе узла запуска инвертора в работу 49 формируется сигнал запрета, который устанавливает мультиплексоры 44 и 45 и счетчик 43 в исходное состояние. При последующем восстановлении напряжения на входе АИТ осуществляется пуск инвертора аналогично рассмотренному

Таким образом, предлагаемое устройство управления автономного трехфазного двухмостового инвертора тока обеспечивает надежный пуск и нормальное функционирование АИТ при кратковременном прерывании питающего его напряжения.

Формула изобретения

Устройство для управления автономным трехфазным двухмостовым инвертором тока, содержащее распределитель сигналов управления тиристорами инвертора, двенадцать усилителей-формирователей импульсов управления, выходы которых предназначены для подключения к управляющим входам соответствующих тиристоров инвертора, и с первого по шестой элементы 2И, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы инвертора тока за счет обеспечения устойчивости при запуске и кратковременном прерывании питающего напряжения, в него введены с седьмого по ,лйенадцатый элементы 2И, элемент 2И-НЕ, элемент НЕ5 элемент ЗИ-НЕ, сметчик импульсов, первый и второй мультиплексоры, первый и второй за- датчики кодой управления, датчик напряжения, вход которого предназначен для подключения к питающей инвертор сети н узел пуска инвертора в работу, причем выходы элементов 2И, соединенные с входами соответствующих усилителей-формирователей импульсов управления, выполнены инвертирующими, первые входы элементов 2И соединены с соответствующими выходами распределителя сигналов управления, вторые входы второго, третьего, пятого, седьмого, десятого и двенадцатого элементов 2И соединены с выходом элемента НЕ, вход которого соединен с первым входом элемента ЗИ-НЕ и выходом элемента 2И-НЕ, первый вход которого соединен с вторым входом

первого и восьмого элементов 2И и выходом первого мультиплексора, а второй - с выходом второго мультиплексора и вторыми входами четвертого, шестого, девятого и одиннадцатог элементов 2И, второй и третий входы элемента ЗИ-НЕ соединены с первыми входами первого и восьмого элементов 2И соответственно, а его выход со счетным входом счетчика импульсов, установочный вход которого соединен с выходом узла пуска инвертора в работу, первый вход которого соединен с датчиком напряжения, а второй предназначен для подключения к источнику управляющего сигнала, выход счетчика импульсов соединен с адресными входами первого и второго

Фиг. 1

мультиплексоров, входы данных которых соединены с выходами первого и второго эадатчиков кодов управления

соответственно, а установочные входы первого и второго мультиплексоров соединены с выходом узла пуска инвертора в работу, а выходы усилителей формирователей импульсов управления, входы которых подключены к выходам первого и восьмого элементов 2И соответственно предназначены для подключения к управляющим переходам тиристоров, включенных в различные

мосты двухмостового тиристорного инвертора и подключенных к одному из коммутирующих конденсаторов разноименными электродами соответственно.