Устройство для пуска последовательного инвертера с входным фильтром

(54) УСТРОЙСТВО ТЕЛЬНОГО ИНВЕРТ (57) Изобретени зовательной тех ЕДОВАИЛЬТРОМреобраачено ДЛЯ ПУСКА ПО РА С ВХОДНЫМ отно ке и ся к на ставе тиристорастоты, содерисп оль зова ни я в преобразователе ных х в качествавтономный вена переменно следовательный ж по об т тения является рЦелью и ение надеж устроиной нос работеоставле тва. я достижен удАРстВенный кОмитетИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ ПЮТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Уральский политехнический институт им. С.М.Кирова(56) Авторское свидетельство СССР У 1069 123, кл. Н 02 М 5/22, 1984,Авторское свидетельство СССР 11 428507, кл. Н 02 М 5/22, 1975. цели устроиство содержит датчик 7 напряжения на фильтровом конденсаторе8, двухпороговый компаратор 9 и формирователь 11 высокочастотного сигнала, пропорционального выходному напряжению инвертораПосле начальногозапуска выпрямителя 2 начинает заряжаться конденсатор 18 при достижениинапряжением на нем порога компаратора 9, включается блок 10 управленияинвертором 8. Сигнал, пропорциональный высокочастотному напряжению и -вертора 8, поступает на вход формрователя 11, с выхода которого выкочастотное напряжение, пропорционое выходному напряжению инверторпройдя через выходной усилитель 4блока 1 управления выпрямителем 2,открывает последний, Т.о., при общейпростоте построения данное устройствопозволяет получить высокую степеньнадежности в работе за счет реализации .принципа защиты по высокочастотному току инвертора и по сигналу напряжения на его входном фильтре.2 з.п. ф-лы, 2 ил,Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначенодля использования в составе тиристорных преобразователей частоты, содержащих в качестве звена переменноготока автономный последовательный инвертор.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства, 10На фиг. 1 и 2 представлены блоксхемы устройства для запуска послеовательного инвертора при различномвыполнении формирователя высокочастотного напряжения, пропорциональногоыходному напряжению инвертора.Устройство (фиг. 1) содержит блок,1 упраления выпрямителем 2, выполненный в виде формирователя 3 импульсов,ыход которого соединен с входом выодного усилителя 4, выход которогоредназначен для подключения к управяющим входам выпрямителя 2, блок 5уска и останова, выход которого соеинеи с входом формирователя 3, а 25ход - с выходом блока 6 синхронизаи с напряжением сети, датчик 7 наряжения, предназначенный для подключения к конденсатору входного фильта инвертора 8, двухпороговый компаатор 9, вход которого соединен свыходом датчика 7, а выход - с вхоом блока 1 О управления инверторомФормирователь 11 высокочастотногоапряжения, пропорционального выход 35ому напряжению, выполненный в видетрансформатора 12, первичная обмоткакоторого предназначена для подключения в диагональ инвертора 8, а вторичная соединена с входом выпрямительНого моста 13, выход которого соединен с конденсатором 14, подключеннымк входу питания выходных каскадовблока 1 и к выходу маломощного источника 15 постоянного напряжения.На фиг. 2 представлен другой пример конкретной реализации формирователя 11, в состав которого входятэлемент И 16 и элемент ИЛИ 17, причем первый вход элемента И 16 соединен с выходом блока 10, второй вход -с выходом блока 5, его выход соедииен с первым входом элемента ИЛИ 17,выход которого соединен с выходнымусилителем 4, а второй вход - с выходом формирователя 3,55 Устройство, представленное на фиг. 1, работает следующим образом.При подаче питающего напряженияначинает работать маломощный источник 15 постоянного тока, заряжая конденсатор 14. Устройство подготавливается к пуску. При нажатии на кнопку"Пуск" синхронно с питающей сетьюблок 5 формирует сигнал, разрешаяработу Формирователя 3 импульсов, импульсы управления поступают на выход"ной усилитель 4. Первым же"импульсом управления, сформированным в момент естественной коммутации вентилейвыпрямителя 2, последний открывается,начиная заряжать фильтровый конденсатор инвертора 8. Датчик 7 напряжения формирует сигнал, пропорциональный уровню напряжения на фильтровомконденсаторе инвертора 8При достижении этим сигналом уровня напряжения, выставленного в компараторе9, компаратор срабатывает, разре -шая работу блока 10 управления инвертором 8. Блок 10 управления формируетимпульсы управления инвертором, запуская его. Сформированный высокочастотный ток в диагонали инвертора 8выделяется трансформатором 12 тока,выпрямляется выпрямителем 13 и сглаживается фильтром 14, Появившеесяна фильтре 14 напряжение запитываетвыходной усилитель 4 блока 1 управления выпрямителем, и преобразовательначинает работать. Если по какойлибо причине пуск инвертора 8 не происходит (например отсоединена нагрузка, ошибки в монтаже схемы и т.д.),высокочастотный ток не формируется,и формирователь 11 высокочастотногонапряжения неработоспособен, а поскольку мощности маломощного источника15 питания не хватает для поддержаниявысокого уровня напряжения на Фильтровой емкости 14, импульсы управления выпрямителем 2 не формируются, ипоследний закрывается, Необходимолишь чтобы постоянная времени разряда конденсатора 14 не превышала3,3 ш 8, чтобы не произошло повторноезажигание выпрямителя 1,Для отключения преобразователя необходимо нажать кнопку "Стоп", приэтом блок 5 возвращается в исходноесостояние, запрещая работу формирователя 3 импульсов, снимаются импульсыуправления с тиристоров выпрямителя2, и он закрывается. Напряжение нафильтровой емкости инвертора 8 начинает быстро падать, информация об1453552 этом через датчик 7 напряжения поступает на компаратор 9, который возвращается в исходное состояние, останавливая блок 10 управления инвер 5 тором 8. Преобразователь останавливается. Не случайно компаратор 9 выполнен с петлей гистерезиса, это необходимо для исключения ложных срабатываний компаратора при случайных 10 провалах питающего напряжения, Поэтому верхний порог срабатывания компаратора выбран О,ЗП, а нижний 0,2 П , где П - напряжение питания на фильтровой емкости инвертора 8.15Устройство, представленное на фиг. 2, работает следующим образом.При подаче питающего напряжения блок 5 подготавливается к работе, При нажатии на кнопку вПускв синхронно 20 с питающей сетью подается разрешение от блока 5 на формирователь 3, который формирует одноКратный импульс, Пройдя через элемент ИЛИ 17 и выходной усилитель 4, импульс управления, 25 сформированный в момент естественной коммутации вентилей выпрямителя 2, запускает его, последний начинает заряжать конденсатор 18 входного фильтра инвертора 8, Датчик 7 напря= 30 жения формирует сигнал, пропорциональный уровню напряжения на фильтровом конденсаторе инвертора 8. При достижении этим сигналом уровня напряжения, выставленного в компараторе 9, компаратор срабатывает, разрешая работу блока 10 управления инвертором 8. Блок 10 управления формирует импульсы управления инвертором, которые, кроме того, подаются на 40 первый вход элемента И 16, а так как на его второй вход подается разрешение с выхода блока 5, то импульсы управления, проходя через элемент И, а затем через элемент ИЛИ 17, посту пают на выходной усилитель 4 и открывают силовой выпрямитель 2, который поддерживает напряжение на конденсаторе 18 входного фильтра, и преобразователь начинает работать. 1. Устройство для пуска последовательного инвертора с входным фильтром, содержащее блок синхронизации с напряжением сети, выход которого соединен с входом блока пуска и останова, блок управления выпрямителем свходом питания выходных каскадов, выполненный в виде формирователя импульсов, выход которого связан с входом выходного усилителя, выход кото- рого предназначен для подключения к управляющим входам вентилей выпрямителя, блок управления инвертором, выход которого предназначен для подключения к управляющим входам вентилей инвертора, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, введены датчик напряжения, двухпороговый компаратор и формирователь высокочастотного напряжения, пропорционального выходному напряжению инвертора, причем датчик напряжения предназначен для подключения к конденсатору входного фильтра инвертора, еговыход соединен с входом двухпорогового компаратора, выход которого соединен с входом блока управления инвертором, выход блока пуска и останова соединен с вх 1 лом формирователя импульсов блока упранчения выпрямителем, а выход формирователя высо 50 Для отключения преобразователя необходимо нажать кнопку "Стоп", при этом блок 5 устанавливает запретный сигнал на втором входе элемента И 16 с его выхода прекращается подача импульсов управления, силовой выпрямитель 2 закрывается, конденсатор 18 входного фильтра разряжается, отключая блок 10 управления, преобразователь останавливается. В случае срыва инвертирования впроцессе работы преобразователя падает напряжение на конденсаторе входного фильтра, срабатывает датчик 7напряжения, и компаратор 9 отключаетблок 10 управления инвертором 8, что,в свою очередь, ведет к закрытию силового выпрямителя 2 и ограничиваетразвитие аварийного процесса,Таким образом, при общей простоте построения предлагаемое устройство для пуска последовательного инвертора позволяет получить высокую степень надежности в работе за счет реализации принципа защиты по высокочастотному току инвертора и по сигналу напряжения на его входном фильтре. Формула изобретения1453552 равлення выпрямителем и выходу маломощного источника постоянного напряжения. фив.1 Составитель А.Меркулова Редактор Н.Яцола Техред М. Коданич Корректор Г. РешетникЗаказ 7298/53 Тираж 645 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кочастотного напряжения, пропорцио нального выходному напряжению инвер,тора, соединен с входом питания выходных каскадов блока управления выпрямителем.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что выход формирователя импульсов блока управления выпрямителем соединен с входом выходного усилителя непосредственно, а фОрмирователь высокочастотного напряжения, пропорционального выходному напряжению инвертора, выполнен в виде высокочастотного трансформатора, первичная обмотка которого предназначена дпя подключения в диагональ инвертора, вторичная обмотка высокочастотного трансформатора. соединена с входом выпрямительного моста, параллельно выходу которого подключен конденсатор, подключенный также к входу питания выходных каскадов блока уп 53. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что формирователь высокочастотного напряжения, пропорционального выходному напряжению 10 инвертора, выполнен в виде последова-тельно соединенных элемента И и первого входа элемента ИЛИ, причем первыйвход элемента И соединен с выходомблока управления инвертором, второй 15 вход элемента И соединен с выходомблока пуска и останова, выход элемента ИЛИ соединен с входом питаниявыходных каскадов блока управлениявыпрямителя, а выход формирователя 2 О импульсов блока управления выпрямителем соединен с входом выходногоусилителя через второй вход элементаИЛИ.1