Устройство для защиты транзисторного преобразователя

,8012 814 2 Н 7/ ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ 4-07 типа ПЧГАЗ. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Отделение Всесоюзного научноисследовательского института электромеханики(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРАНЗИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в частотно-регулируемых электроприводах, питаемых от статических преобразователей частоты при подключении преобразователя к сети с заземленной нейтралью. Целью изобретенияявляется повышение надежности преобразователя, увеличение его КПДи улучшение массогабаритных показателей. При коротком замыкании наземлю любого из выводов преобразователя по сигналу соответствующегодатчика тока 6 или 7 включаются обатиристора-короткозамыкателя 11 и12 и ток короткого замыкания проходит через них, минуя транзисторыинвертора 3. Улучшение КПД и массогабаритных показателей достигаетсяза счет исключения развязывающеготрансформатора на входе преобразователя. 3 ил.128881Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в частотно-регулируемых электроприводах, питаемых от статических преобразователей частоты при подклю 5 чении преобразователя к сети с заземленной нейтралью.Цель изобретения - повышение надежности преобразователя и улучшение массогабаритных показателей. 0На фиг. 1 приведена схема транзисторного преобразователя с устройством для защиты; на фиг, 2 блок управления тиристором; на фиг. 3 - блок выключения управляющих 15 импульсов.Устройство (фиг. 1) содержит выпрямитель 1, звено постоянного тока с фильтром 2, транзисторный инвертор 3, блок 4 управления 20 выпрямителем и блок 5 управления инвертором, датчик б тока в отрицательной шине звена постоянного тока, датчик 7 тока в положительной шине звена постоянного тока, блоки 8 и 25 9 управления тиристорами-короткозамыкателями, блок 10 выключения управляющих импульсов выпрямителя и инвертора, тиристоры-короткозамыкатели 11 и 12, 30На фиг. 2 изображена схема блока 8 (9) управления тиристорами-короткозамыкателями. В нее входят гальванически развязанные от блоков 4 и 5 (см. фиг. 1) источники питания пос тоянного тока П Н , компаратор 13, усилитель-формирователь 14 с тремя гальванически развязанными выходами 15 - 17.На фиг, 3 изображена схема блока 40 10 выключения управляющих импульсов, в которую входят источник питания постоянного тока Н ,токоограничивающий резистор 18, накопительный конденсатор 19, трансформатор 20, триг гер 21, маломощный тиристор 22.Устройство работает следующим образом.При коротком замыкании на землю одного или нескольких выходных зажи мов инвертора в момент превышения сигналом любого из датчиков 6 (7) тока (фиг. 1), поступающим на вход компаратора 13 (фиг. 2), блока 8 (9) величины заданного значения то ка короткого замыкания компаратор 13 срабатывает, напряжение на его выходе меняет знак, в результате чего усилитель-формирователь 14 гене 14 2рирует импульсы, которые с выходов 15 и 17 поступают иа тиристоры-короткозамыкатели 11 и 12 (фиг. 1), с выхода 16 на включение маломощного тиристора 22 (фиг. 3) блока 10, Тиристорами 11 и 12 положительная и отрицательная шины фильтра 2 замыкаются на землю, в результате чего развивающийся ток короткого замыкания будет протекать по цепям: земля Б - вентиль катодной группы выпрямителя - положительная шина звена постоянного тока - тиристор 12 земля и земля-тиристор 11 - отрицательная шина звена постоянного тока - вентиль анодной группы выпрямителя - Бс - земля, минуя транзисторы коллекторной и эмиттерной группинвертора из-за существенно меньшего падения напряжения на открытом тиристоре по сравнению с открытым транзистором,Одновременно при включении маломощного тиристора 22 (фиг, 3) импульсами, поступающими с выхода 16 бло-. ков 8 и 9, накопительный конденсатор 19 разряжается на первичную обмотку трансформатора 20. При этом формируемый на вторичных обмотках трансформатора 20 импульс выключает формИрователи импульсов управления транзисторами инвертора в блоке 5 и переключает триггер 21 в такое состояние, при котором его выходной сигнал, поступающий в блок 5, блокирует работу формирователей импульсов управления транзисторами, а поступающий в блок 4, блокирует работу формирователей импульсов управления вентилями выпрямителя.Предлагаемое устройство позволяет повысить надежность, так как исключается полностью аварийная ситуация при коротком замыкании на землю выходных зажимов преобразователя; увеличить КПД преобразователя на 6- 87, так как потери в преобразователе уменьшаются на величину потерь в трансформаторе; улучшить массогабаритные показатели преобразователя за счет уменьшения его веса и объема на величину веса и объема развязывающего трансформатора.Формула изобретенияУстройство дпя защиты транзисторного преобразователя со звеном постоянного тока, выполненного в виде15 25 управляемого выпрямителя, подключенного через фильтр к входу управляемого транзисторного инвертора и снабженного блоками управления выпрямителем и инвертором, содержащеедатчик тока, предназначенный длявключения в одну из силовых шин звена постоянного тока, первый тиристор, одним из силовых электродовпредназначенный для подключения кпервой силовой шине звена постоянного тока преобразователя, первыйблок управления тиристором, выполненный в виде компаратора, соединенного с формирователем импульсов,причем в качестве входа блока управления тиристором использован входкомпаратора, который подключен к выходу датчика тока, а гальваническиразделенные аналогичные первый ивторой выходы блока управления тиристором, в качестве которых использованы выходы формирователя импульсов, соединены соответственно с управляющим электродом первого тиристора и входом блока выключения управляющих импульсов, выход которого предназначен для подключения к отключающим входам блоков управления выпрямителем и инверто; ом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и улучшения массогабаритных показателей, введены вторые датчик тока и второй тиристор с блоком управления, выполненным в виде компаратора, соединенного с формирователем импульсов с тремя аналогичными гальванически разделенными выходами, первый блок управления тиристором снабжен третьим аналогичным выходом, гальванически разделенным с другими его выходами, при этом второй тиристор предназначен для включения между второй шиной звена постоянного тока преобразователя и заземленной шиной, для соединения с которой предназначен вгоорой силовой электрод первого тиристора, и управляющим электродом соединен с третьими выходами блоков управления тиристорами, первый выход второго из которых подключен к управляющему электроду первого тиристора, а второй выход соединен с входом блока выключечия управляющих импульсов1288814Составитель В.Широков Редактор С.Патрушева Техред М.Ходанич Корректор В,Бутяга Заказ 7818/53 Тираж б 41 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4