Устройство для защиты инвертора

(5 Р 4 Н 02 Н 7 12 11ф р 1 юл ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Г. ф ,е)1 а ю Гститу СССР1968.ССР1984 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ИНВЕРТОРА(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано при разработке и изготовлениисистем защиты тиристорных преобразователей частоты, Целью изобретенияявляется повышение быстродействия защиты и расширение ее функциональныхвоэможностей. Поставленная цель достигается тем, что датчиком 22 моментов коммутации вентильных пар является дроссель насыщения 21 с дополни1332453тельно, введенной в него магнитосвяз- ются через элемент ИЛИ 9 на тиристоры ной обмоткой, а импульсы защиты пода вентильных пар. 1 з.п. Ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для безаварийного отключения инвертора при срыве инвертирования при возЭ5 никновении внутренних коротких замыканий или при исчезновении импульсов управления тиристорами инвертора,Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей.На чертеже представлена принципиальная схема устройства.Устройство для защиты двухячейкового несимметричного инвертора 1 на двух вецтильных парах с встречно-параллельно включенными диодом 2 и тиристором 3, управляющие переходы которых подключены к системе 4 управления, содержит узел 5 принудительной коммутации, вход управления которого подключен к выходу генератора 6 импульсов, выполненного в виде релаксационного генератора 7 на одцопереходном транзисторе 8 и времязадающей КС-цепи 9, конденсатор 10 которой зашунтирован ключом ца транзисторе 11. Переменный резистор КС-цепи 9 подключен к источнику 12 питания через Фотоприемцик оптрона 13, предназначенного для пуска устройства, свето- излучатель которого подкл 1 очец к выходу системы 4 управления и является синхронизирующим входом блока 6, К нагрузочцому резистору 14 генератора35 7 подключен управляющий вход выходного формирователя 15 на тиристоре 16, Формирующем конденсаторе 17 и импульсном трансформаторе 18, вторичные обмотки которого образуют основ цой и дополнительные выходы генератора 6, подключенные через элементы ИПИ 19 к управляющим переходам тиристоров 3. База транзистора 11 является блокирующим входом блока Ь и подключена через элемент ИЛИ 20 к вторичным обмоткам дросселей 21 насыщения, первичные обмотки которых включены в цепь вентильных пар инвертора 1. На дросселях 21 выполнены датчики 22 моментов коммутации тиристоров 3 инвертора 1.Устройство работает следующим образом.При подаче питания от источника 12 заряжается конденсатор 17 формирователя 15. При пуске инвертора 1 с сис темы 4 управления на тиристоры 3 поочередно приходят импульсы управления. Одновременно система 4 управления включает оптрон 13. При включении последнего начинается заряд конденсатора 10 по цепи, включающей источник 12 питания, тиристор оптрона 13, резистор КС-цепи 9.Дроссель 21 насыщения, являющийся датчиком 22 моментов коммутации, формирует импульс при включении тиристора 3 и выключении диода 2. Импульс, соответству" ющий моменту включения тиристора 3, приходит на вход ключа на транзисторе 11, ключ открывается и остается открытым в течение времени задержки дросселя 21 насыщения.При этом разряда конденсатора 10 КС-цепи 9 не происходит, поскольку тиристор оптрона 13 включается одновременно с тиристором 3.Импульс, соответствующий моменту включения диода 2, также приводит к открытию транзистора 11, но к этому моменту времени конденсатор 10 заряжен до напряжения, близкого к напряжению включения транзистора 8. Открываясь, транзистор 11 разряжает конденсатор 10. В случае срыва инвертирования при пуске, т.екогда выключение тиристора 3 не происходит, напряжение на конденсаторе 10 достигает веЛичины напряжения включения транзистора 8, поскольку разряда конденсатора 10 через транзистор 11 не происходит. При включении транзистора 8 формируется импульс на,включение тиристора 16, и происходит разряд конденсатора 17 через включившийся тиристор 16 и первичную обмоткуимпульсного трансформатора 18, во вторичных обмотках которого формируются импульсы, приходящие на тиристоры 3 и на узел 5 принудительной5 коммутации, вызывая его срабатывание и безаварийное отключение тиристорного инвертора 1 от источника питания. Период следования импульсов с датчиков 22 моментов коммутации на вход ключа 1 п на транзисторе 11 во время работы инвертора 1 остается примерно одинаков, так как время паузы примерно равно времени горения диодно-тиристорной пары, Это является необходи мым условием для нормального режима работы несимметричного инвертора 1.Релаксационный генератор 7 имеет период собственных колебаний, уста - навливаемый переменным резистором 2 О КС-цепи 9, несколько больший, чем период следования импульсов с датчиков 22 моментов коммутации, поэтому при нормальной работе инвертора 1 конденсатор 10 генератора 7 разряжается 25 ключом на транзисторе 11. Разность между временем заряда конденсатора 10 до напряжения включения транзистора 8 и периодом следования импульсов с датчиков 22 моментов коммутации и яв ляется временем срабатывания защиты. Для инвертора с выходной частотой 8 - 10 кГц оно составляет 25 - 40 мкс.В случае, если срыв инвертирования происходит во время нормальной работы инвертора 1 (время, предоставляемое для восстановления управляемости тиристоров 3, недостаточное), сигнал с датчиков 22 моментов коммутации не приходит на ключ, содержа-, 4 О щий транзистор 11, и конденсатор 10 продолжает заряжаться до напряжения включения транзистора 8. Далее устройство защиты рабает так же, как.в случае опрокидывания инвертора 1 при 45 пуске.Большую опасность для инвертора представляет исчезновение импульсов управления. Это может произойти вследствие неисправности- в системе управления инвертором 1. Так как при этом исчезают импульсы с датчиков 22 моментов коммутации, конденсатор 10 заряжается до напряжения включения транзисторов 8, включается тиристор 16 и импульсы защиты с вторичных обмоток трансформатора 18 поступают через элементы ИЛИ 19 на тиристоры 3, вызывая их включение и сброс, накопленный во входных дросселях инвертора энергии. Длительность этих импульсов выбрана такой, что обеспечивает полный сброс этой энергии. Узел принудительной коммутации 5 при этом обеспечивает отключение тиристорного инвертора 1 от источника питания.Таким образом, благодаря выполнению генератора импульсов согласно изобретению повышается быстродействие защиты инвертора, а подача дополнительных импульсов с генератора импульсов на тиристоры инвертора при отказе системы управления расширяет функциональные возможности устройства защиты.Формула изобретения1. Устройство для защиты инвертора на встречно-тиристорных парах, содержащее узел принудительной коммутации, вход управления которого подключен к выходу генератора импульсов, синхронизирующий вход которого предназначен для подключения к выходу системы управления инвертора,а блокирующий вход подключен к выходу датчика моментов коммутации диодно-тиристорной пары, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия, датчик моментов коммутации диодно-тиристорной пары выполнен на дросселе насыщения с первичной и выходной обмотками,а генератор импульсов выполнен в виде релаксационного генератора на однопереходном транзисторе и времязадающей КС-цепочке, конденсатор которой зашунтиварон ключом, управляющий вход которого является блокирующим, а цепь заряда конденсатора КС-цепочки - синхронизирующим входами генератора импульсов, причем первичная обмотка дросселя насыщения предназначена для включения в цепь диодно-тиристорной пары.2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено элементами ИПИ, а генератор импульсов снабжен дополнительными выходами, которые предназначены для подключения к управляющему переходу тиристора соответствующей пары через соответствующий элемент ИЛИ,