Устройство для управления и защиты тиристорного инвертора Советский патент 1980 года по МПК H02P13/16 H02H7/10 H02M1/18 

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в электротехнологических установках и устройствах вторичных источников питания.

Известны устройства для управления и защиты тиристорных инверторов, предназначенные для защиты от перенапряжений на элементах схемы, от перегрузок по току и сбоев импульсов запуска тиристоров 1.

Эти устройства, защищая тиристоры от перегрузок по току, не могут обеспечить их сохранность, ввиду недостаточного быстродействия при случайном одновременном включении двух тиристоров инвертора, соединенных последовательно по отнощению к источнику питания.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для управления и защиты тиристорного инвертора, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, формирователь и распределитель импульсов, датчики токов тиристоров и усилители импульсов запуска тиристоров 2.

Недостатком этого устройства является невозможность защитить тиристоры иивертора, когда при недостатке схемного времени восстановления развивается сквозной ток через два тиристора, закорачивающих источник питания.

Цель изобретения - устранение указанного недостатка.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены нуль-орган, блок задержки и блоки запрета, причем вход нульоргана подключен к датчикам токов тиристоров, выход - через блок задержки к первым входам блоков запрета, ко вторым вхо10дам которых подключен выход распределителя импульсов, а выходы - к усилителям импульсов запуска тиристоров.

На чертеже представлено устройство, блок-схема.

15

Устройство содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, формирователь 2 импульсов, распределитель 3 импульсов, датчики 4 токов тиристоров, усилители 5 импульсов запуска тиристоров, нульjQ орган 6, блок 7 задержки и блоки 8 запрета, причем вход нуль-органа 6 подключен к датчикам токов тиристоров 4, выход - через блок 7 задержки к первым входам блоков 8 запрета, ко вторым входам которых

подключен выход распределителя 3 импульсов, а выходы - к усилителям импульсов запуска тиристоров 5.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение с выхода задающего генератора 1 (синусоидальной формы или прямоугольной в зависимости от способа реализации задающего генератора) преобразуется в формирователе 2 в периодическую последовательность коротких импульсов. Период их следования определяется условиями запуска тиристоров инвертора, т. е. его схемой и требованиями к форме выходного напряжения. В распределителе 3 импульсы с формирователя 2 распределяются по каналам запуска тиристоров инвертора в соответствии с последовательностью их запуска. В усилителях 5 импульсов запуска тиристоров в каналах импульсы усиливаются и формируются по длительности для обеспечения надежного запуска тиристоров. Сигнал « датчика 4 тока, повторяющий форму тока через тиристоры, поступает на вход нульоргана 6, вырабатывающего перепады напряжения в моменты равенства нулю тока через тиристор. При этом на выходе нульоргана б формируется прямоугольный импульс с длительностью равной длительности протекания тока через тиристор инвертора. Фронт прямоугольного импульса с выхода нуль-органа 6 запускает блок 7 задержки, выходной сигнал которого, поступая на запрещающие входы схем 8 запрета, прекращает подачу импульсов на усилители 5 импульсов запуска тиристоров. Длительность импульсов на выходе блока 7 задержки равна сумме длительности прямоугольного импульса с выхода нуль-органа 6 и длительности равной паспортному значению времени восстановления тиристора. После окончания импульса с выхода блока задержки запрет на подачу импульсов на усилители 5 импульсов запуска снимается. Если очередной импульс с выхода 3 попадает во временной интервал, равный длительности импульса с выхода блока задержки, то он не попадает

на запуск тиристора, тем самым полностью исключается возможность одновременного включения двух тиристоров. Задавая требуемую величину временной задержки, можно обеспечить работу инвертора только при наличии необходимого для тиристоров схемного времени восстановления их управляющих свойств, т. е. защитить тиристоры инвертора от возможности возникновения сквозного тока через тиристоры при малом схемном времени восстановления. Для многоячейковых двухтактных схем число дополнительно вводимых элементов 4, 6, 7 и 8 кратно числу ячеек.

Внедрение предлагаемого устройства позволяет отказаться от запаса по времени восстановления, что приводит к снижению требуемого числа тиристоров, позволяет улучщить его массогабаритные показатели, приходящиеся на единицу мощности.

Формула изобретения

Устройство для управления и защиты тиристорного инвертора, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, формирователь и распределитель импульсов, датчики токов тиристоров и усилители импульсов запуска тиристоров, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности, в него введены нуль-орган, задержки и блоки запрета, причем вход нуль-органа подключен к датчикам токов тиристоров, выход - через блок задержки к первым входам блоков запрета, ко вторым входам которых подключен выход распределителя импульсов, а выходы - к усилителям импульсов запуска тиристоров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Глух Е. М. и др. Защита полупроводниковых преобразователей. «Энергия, 1970. ,2. Бунтов В. Д. и др. Защита тиристорных генераторов. - «Вопросы радиоэлектроники, сер. ТРС,1972, вып. 2.