Устройство для защиты инвертора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК д 1 9 4 Н 02 Н 7/122 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Северо-Западный заочный политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР 9 427439, кл. Н 02 Н 7/12,. 1966.Авторское свидетельство СССР 9 920950, кл. Н 02 Н 7/122, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ИНВЕРТОРА (57). Изобретение относится к промышленной, электронике и может применять ся в областях техники, использующих частотно-преобразовательные устройства на основе тиристорных и ионных инверторов, выполняемых по мостовым схемам. Целью изобретения является повышение быстродействия защиты инвертора в переходных режимах. Цель достигается путем введения в 801244746 устройство блока пропорциональнойвыдержки времени (БПВВ). В интервалекоммутации тиристоров инвертора индикатор опрокипывания инвертора натранзисторах 12-15 отключается транзистором 22 от. источника питания йавремя, пропорциональное длительностикоммутации тиристоров 1-4. Если про-.изошпо опрокидывание инвертора и.после коммутации остались открытымитиристоры 2,3 и 4, то откроются тиристоры 13, 14 и 15. Ждущий мультивибратор на транзисторах 30 и 31БПВВ вернется в устойчивое состояние, т.к. длительность запирающегоимпульса ждущего мультивибратора равна времени, пропорциональному величине сопротивления фоторезистора опт"рона 29 БПВВ, связанного с трансформатором тока 25 БПВВ, Транзистор 22будет открыт. Защитное устройствосработает. 1 ил.Изобретение относится к промьппленной электронике и может применяться в областях техники, использующих частотно-преобразовательные устройства на основе тиристорных или ионных ин верторов, выполняемых по мостовым схемам.Известно устройство для защиты инвертора, содержащее индикатор опрокидывания инвертора и быстродействую щего выключателя, причем индикатор опрокидывания инвертора выполнен в виде двух схем совпадения на двух транзисторах, коллектор-цепи которых соединены последовательно и подклю чены к вспомогательному источнику питания, а базовые цепи соединены через разделительные трансформаторы с шунтами, включенными в анодные цепи силовых вентилей инвертора, последовательно с транзисторными цепями включено сопротивление, шунтированное кон. денсатором, к зажимам сопротивления присоединена цепь управляющего электрода тиристора быстродействующего 25 выключателя.Данное устройство обладает высоким быстродействием, но может использоваться для защиты инвертора, работающих только в режиме прерывисто О го тока, так как при работе инвертора - в режиме непрерывного тока существуют интервалы времени, когда ток проводят тиристоры одного плеча.Наиболее близким к изобретению является устройство для защиты инвертора, выполненного по мостовой схеме на управляемых вентилях и снабженного блоком управления, от коротких замыканий при опрокидывании инвертора, содержащее датчики тока выполйенные в виде шунтов, предназначенные для включечия в анодные цепи вентилей мостовой схемы, исполнительный элемент, выполненный в виде быстродействующего выключателя, индикатор опрокидывания, выполненный в виде элемента совпадения на двух транзисторах с числом параллельных ветвей цепей, соответствующий числу плеч ин О вертора, причем коллекторные цепи транзисторов в каждом плече соединены последовательно, а базовые цепи соединены через разделительные трансформаторы с шунтами, блок интервала 55 коммутации, включающий в себя транзистор, резистор и трансформатор, при этом резистор включен между базой и коллектором транзистора, подключенного к общей точке эмиттеров транзисторов элемента совпадения, а эмиттер указанного транзистора подключен к вспомогательному источникупитания.Недостатком такого устройства является существенное снижение быстродсйствия устройства защиты в переходном режиме пуска инвертора. Это объя-сняется тем, что при пуске инвертора, когда напряжение в диагонали мапо, время перемагничивания насыщаемого трансформатора блока интервала коммутации увеличивается прямо пропорционально уменьшению напряжения в диагонали инвертора, Увеличение времени пеоемагничивания приводит к задержке срабатывания индикатора опрокидывания, В переходном режиме пуска инвертора, когда наиболее вероятно опрокидывание инвертора снижение быстродействия устройства защиты является ее существенным недостатком.Целью изобретения является повышение быстродействия защиты инверто-. ра. в переходных режимах.ФПоставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты инвертора, выполненного по мостовой схеме на управляемых вентилях и снабженного блоком управления, от коротких замыканий при опрокидывании инвертора, содержащее датчики тока, выполненные в виде шунтов, предназначенные для включения в анодные цепи вентилей мостовой схемы, исполнительный элемент, выполненныи в виде быстродействующего выключателя индикатор опрокидывания , выполненный в виде элемента совпадения на двух транзисторах с числом параллельных ветвей цепи, соответствующий числу плеч инвертора причем коллекторные цепи транзисторов в каждом плече соединены последовательно, а базовые пепи соединены через разделительные трансформаторы с шунтами, блок ичтернала коммутации, включающий в себя транзистор, резистор и трачсформатор, пр" этом резистор включен между базг,.: н коллектором транзистора подключенного к обшей точке змиттеров транзисторов элемента совпадения, а змитт.р указанного транзистора подключен к вспомогательному источнику .1 итання введен блок пропорционально:".". вь:вержки времени коммутации,1244746 3включающий в себя трансформатор тока, первичная обмотка которого предназначена для включения в диагональ инвертора, а вторичная через выпрями- тельный мост, выход которого шунтирован резистором, и дополнительный источник питания присоединена к входу резисторного оптрона, выход которого включен между базой первого транзистора ждущего мультивибратора и вспо О могательным источником питания, база второго транзистора ждущего мультивибратора предназначена для подключения к блоку правления инвертора, а коллектор первого транзистора ждуще го мультивибратора через конденсатор подключен к первичной обмотке трансформатора блока интервала коммутации вторичная обмотка которого подключена между базой и эмиттером транзистора блока интервала коммутации.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит защищаемый ин вертор, выполненный по мостовой схеме на управляемых вентилях 1-4, датчики тока в виде шунтов 5-8, исполнительный элемент, включающий в себя тиристоры 9, 10 и конденсатор 11, индикатор опрокидывания инвертора, включающий в себя транзисторы 12-,15, разделительные трансформаторы 16-19, резистор 20 и конденсатор 21, блок интервала коммутации, включающий в себя транзистор 22, резистор 23 и трансформатор 24, блок пропорциональной выдержки времени, включающий в себя трансформатор 25 тока, выпрямитель 26, резистор 27, дополнительйый40 источник 28 питания, резисторный оптрон 29 и ждущий мультивибратор на первом 30 и втором 31 транзисторах и вспомогательный источник 32 питания. Устройство работает следующим образом.При включении инвертора подается импульс управления на тиристор быстродействующего выключателя, тиристоры инвертора и вход ждущего мультивибратора, который своим выходным импульсом через трансформатор 24 на короткое время запирает транзистор 22 блока интервала коммутации. Первое запирание транзистора 22 является холостым, так как при первом включении тиристоров инвертора с его опро.кидывания невозможно. Пусть в рассматриваемый момент времени проводят тиристоры 1 и 2. Затем подается импульс управления на тиристоры 3 и 4 и на вход ждущего мультивибратора (на базу транзистора 31). Мультивибратор опрокидывается, и с его выхода (с транзистора 30) через разделительный трансформатор 24 поступает запирающий импульс на транзистор 22. Длительность запирающего импульса равна времени квазистацио- нарного состояния мультивибратора, которое прямо пропорционально сопротивлению фоторезистора оптрона 29, Величина сопротивления фоторезистора в свою очередь пропорциональна разности блоков дополнительного источника 28 и выпрямительного моста 26. Если ток на выходе выпрямительного моста равен нулю, т.е. инвертор. не работает, прямой ток светодиода максимальный, длительность выхода импульса мультивибратора минимальная.При включении инвертора в процессе роста его тока прямой ток светодиода оптрона уменьшается за счет роста тока на выходе выпрямительного моста. Сопротивление фоторезистора увеличивается, и длительность выходного импульса ждущего мультивибратора растет.Таким образом, в интервале коммутации тиристоров инвертора, когда открыты одновременно .все тиристоры инвертора, схема совпадения отключается транзистором 22 от источника питания на время, пропорциональное длительности коммутации тиристоров.Этим обеспечивается быстрая индикация опрокидывания инвертора.Если произошло опрокидывание инвертора и после коммутации вентилей остались открытыми, например, тиристоры 2, 3 и 4, открываются транзисторы схемы совпадения 14, 13, 15, Транзистор 22 открытый, так как ждущий мультивибратор возвращается в устойчивое состояние.С резистора 20 поступает сигнал на тиристор 9 быстродействующего ключа, и защитное устройство срабатывает.Предлагаемое устройство для защиты инвертора обеспечивает практически мгновенное обнаружение опрокидывания инвертора при его работе в режиме непрерывного тока, т.е. в режиме, когда опрокидывание инвертора при пуске наиболее вероятно.Составитель Г.МещеряковаРедактор Н.Швыдкая, .Техред О,Гортвай Корректор С,Шекмар Заказ 3925/56 Тираж 612 ВНИИПИ .Государственного комитета СССР по .делам изобретений и открытий 113035, Москва Жр Раушская наб , ц. 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4 1244746ф о р м у л а и э о б р е т е н и я ключен к вспомогательному источникуУстройство для защиты инвертора, питания, о т л н ч а ю щ е е с явыполненного по мостовой схеме на тем, что, с целью повышения быстроуправляемых вентилях и снабженного действия защиты инвертора в переходблоком управления, от коротких замы-5 ных режимах в него введен блок проканий при опрокидывании инвертора, порциональной выдержки времени комсодержащее датчики тока, выполненные мутации, включающий в себя трансфорв виде шунтов, предназначенные для матор тока, первичная обмотка которовключения в анодные цепи вентилей го предназначена для включения вмостовой схемы, исполнительный эле,диагональ инвертора, а вторичнаямент, выполненный в виде быстродей- . через выпрямительный мост, выход коствующего выключателя, индикатор оп- торого шунтирован резистором и дополРокидывания, выполненный в виде эле- нительный источник питания, присое,мента совпадения на двух тра.нзисто- динена к .входу резисторного оптрона,рах с числом параллельных ветвей це выход которого включен между базойпей, соответствующих числу плеч ин- первого ждущего мультивибратора ивертора, причем коллекторные цепи :вспомогательным источником питания,транзисторов в каждом плече соедине- база втоРого транзистора жцущегоны последовательно, а базовые цепи мультивибратора предназначена длясоединены через разделительные транс подключения к блоку управления информаторы с шунтами, блок интервалавертора а коллектор первого транкоммутации; включающий в себя тран- зистора ждущего мультивибратора чеэистор, резистор и трансформатор, реэ конденсатор подключен к первичпри этом резистор включен между ба- ной обмотке трансформатора блока инзой и коллектором транзистора, под тервала коммутации, вторичная обмотключенного к общей точке эмиттеров ка которого подключена между базой итранзисторов элемента совпадения а . эмиттером транзистора блока интервазмиттер укаэанного транзистора под- ла коммутации,