Устройство для защиты автономного инвертора Советский патент 1980 года по МПК H02H7/12 

1

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в схемах защиты тиристорных преобразователей частоты.

Известно устройство для защиты автономного инвертора напряжения, в котором в качестве датчика состояния тиристоров используется резистор, включенный между управляемым электродом и катодом {. При проводящем состоянии тиристора с резистора снимается сигнал, пропорциональный напряжению на переходе управляющий электрод-катод. Обработанный сигнал датчика поступает на выходной усилитель тиристора противоположного плеча. Снятие сигнала, то есть выключение ранее ироводивщего тиристора дает основание на включение тиристора противоположного плеча.

Однако это устройство требует гальванически развязанные источники питания для каждого датчика, сложные схемы преобразования сигнала датчика с обязательной гальванической развязкой в цепи преобразования, а также оно чувствительно к помехам из-за малой амилитуды сигнала датчика.

Известно также устройство для защиты автономного инвертора, содержащее источник иитапия, выключатель, силовой управляемый выпрямитель, последовательио

2 .

включенные тиристоры, датчики тока, включенные последовательно с каждым пз тиристоров, блок управления тиристорами, первую группу элементов «И, элемент задержки, причем источник пптания через выключатель и силовой уиравляемый выпрямитель подключен к силовым электродам тиристоров, вторые входы иервой группы э;1емеитов И соединены с соответствующими выходами блока управления тиристорами, а выходы первой груииы элементов И через элемент задержки соединеиы с уиравляющим входо.м силового управляемого выпрямителя 2.

15 Это устройство является наиболее близким ио технической сущности к настоящему изобретению. Однако оно обладает низкой надежностью работы.

Целью изобретения является иовышспие

20 надежности работы зстройства.

Для достижеиия поставленной цели в ном выходы каждого из датчиков тока последоватеоТьно с соответствующпми выходами введенного генератора подключены ко входам дополнительных вспомогательных выпрямнтелей, причем каждый пз выходов последних через элемент НЕ иодключен к первому входу элемента И введенной второй группы элементов И, выход которого

30 соедииен с уиравляюии1м электродом противоположного тиристора, первые входы первой группы элемептов И соответственно соединены с выходами вспомогате.чьных выпрямителей, вторые входы второй группы элементов И соответственно соединены со вторыми входами первой груииы элементов И, а выход элемента задержки соединен с управляющим входом управляемого выключателя.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства защиты инвертора.

Устройство содержит источник питания 1, управляемый выключатель 2, элемент задержки 3, блок управления 4 инвертором, логические элементы И 5, 6, 7, 8, силовой управляемый выпрямитель 9, логические элементы НЕ 10, 11, вспомогательные выпрямители 12, 13, генератор 14, тиристоры 15, 16, инвертора, датчики тока 17, 18, выход 19 инвертора.

Защищаемый инвертор выполнен на тиристорах 15, 16, подключенных через силовой управляемый выпрямитель 9 и управляемый выключатель 2 к источнику питания 1. Последовательно с тиристорами 15, 16 включены соответствующие датчики тока 17, 18, выходы которых через генератор 14 и вспомогательные выпрямители 12, 13 соединены с первыми входами второй группы логических элементов 7, 8 через логические элементы НЕ 10, 11, а с первыми входами первой группы логических элементов И 5, 6 - непосредственно. Вторые входы первой и второй группы логических элементов И соединены с блоком управления инвертором 4. Выходы второй группы логических элементов И 7, 8 соединены с управляющими электродами соответствующих тиристоров 15, 16. Выходы первой группы логических элементов И 5, 6 подсоединены ко входам элемента задержки 3, выход которого соединен с унравляющими входами управляемого выключателя 2 и силового управляемого выпрямителя 9.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При протекании тока нагрузки через тиристор 15 защищаемого инвертора в соответствии с алгоритмом его работы тиристор 16 закрыт. Ток нагрузки, протекающий через тиристор 15, обеспечивает за счет датчика тока 17 с помощью генератора высокой частоты 14 появление единичного сигнала на выходе вспомогательного выпрямителя 12. Этот сигнал инвертируется логическим элементом 11 и, поступая на логический элемент 8, запрещает прохождение сигнала управления от блока управления инвертором 4 на управляющий электрод тиристора 16. При этом единичный сигнал на выходе элемента задержки 3, который подается на отключение управляемого выключателя 2 и срыв импульсов управления силовым управляемым выпрямителем 9, отсутствует. Если в момент времени, определяемый алгоритмом работы блока управления инвертором 4, происходит успешная принудительная коммутация тиристора 15, то ток через последний спадает к нулю, что приводит к появлению нулевого сигнала на выходе вспомогательного выпрямителя 12, единичного сигнала на выходе логического элемента И, и запрет на прохождение сигнала управления с блока управления 4 через логический элемент 8 на управляющий электрод тиристора 16 снимается. Процессы, происходящие относительно тиристора 16, аналогичны описанному. При неудачной коммутации тока нагрузки тиристором 15 запрещающий сигнал с элемента 8 не снимается и сигнал управления от блока управления инвертором 4 на управляющий электрод тиристора 16 не проходит, тиристор 16 не включается. При

этом по цепи логического элемента 5 подается единичный сигнал на вход элемента задержки 3, где с требуемой выдержкой времени формируется импульс заданной длительности на отключение управляемого

выключателя 2 и срыв импульсов управления силового управляемого выпрямителя 9. Величина выдержки времени может регулироваться.

Таким образом, предлагаемое устройство

предотвращает возможность возникновения режима сквозного опрокидывания инвертора и обеспечивает повышение надежности его работы.

Формула изобретения

Устройство для защиты автономного инвертора, содержащее источник нитания, выключатель, силовой управляемый выпрямитель, последовательно включенные тиристоры, датчики тока, включенные последовательно с каждым из тиристоров, блок управления тиристорами, группу элементов И, элемент задержки, причем источник питания через выключатель и силовой управляемый выпрямитель подключены к силовым электродам тиристоров, вторые входы группы элементов И соединены с соответствующими выходами блока управления тиристорами, а выходы группы элементов

И через элемент задержки соединены с управляющим входом силового управляемого выпрямителя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности его работы, выходы каждого из датчиков тока последовательно с соответствующими выходами введенного генератора подключены ко входам дополнительных вспомогательных выпрямителей, причем каждый из выходов последних через элемент НЕ подключен к

первому входу элемента И введенной второй группы элементов И, выход которого соединен с управляющим электродом противоположного тиристора, первые входы первой группы элементов И соответственно

соединены с выходами вспомогательных выпрямителей, вторые входы второй группы элементов И соответственно соединены со вторыми входами первой группы элементов И, а выход элемента задержки соединен с управляющим входом управляемого выключателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 421088, кл. Н 02Н 7/10, 1969.

2.Патент США № 3611108, кл. Н 02т 1/18, 1971 (прототип).