Инвертор

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 14085 А 2 Ы2 М 7/51 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-исследовательский, проектно- . конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского завода "Электротяжмаш" им. В.И. Ленина (72) А,А. Чернышев, Е.И. Беркович, А,П, Мотыль и Е,М, Эрлих(56) Авторское свидетельство СССР Ь 1504767, кл. Н 02 М 7/515, 1987.(57) Изобретение относится к силовой преобразовательной технике, Целью иэобретения является повышение надежности путем выявления аварийной ситуации и предотвращения ее развития. Инвертор содержит мосты главных 1 - 6, распределительных 7 - 12 и обратных 13 - 18 тиристоров, а также два блока коммутации, систему управления 32 и блок защиты 37, Установка датчиков тока 35, 36 последовательно с диодами 33, 34 в блоках коммутации позволяет фиксировать обратную полярность напряжения на коммутирующих конденсаторах 19, 20, которая появляется на них при аварийных. режимах, Благодаря сигналам 1 э, 2 о с датчиков тока с помощью блока защиты 37 формируется сигнал на снятие управляющих импульсов, формируемых системой 32. 2 ил.Изобретение относится к преобразовательной технике, используемой преимущественно в тяговом электроприводе с асинхронными короткозамкнутыми электродвигателями.Цель изобретения - повышение надежности инвертора путем выявления аварийной ситуации и предотвращения ее развития.На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - практическая схема блока защиты,Инвертор содержит мост главных тиристоров 1 - 6, мост распределительных тиристоров 7 - 12, мост обратных управляемых вентилей 13-18. Все мосты соединены между собой выводами переменного тока. Разноименные выводы постоянного тока мостов главных тиристоров 1-6 и обратных управляемых вентилей 13 - 18 также соединены между собой, Коммутационные конденсаторы 19 и 20 и коммутационные запираемые по управлению тиристоры 21 и 22 образуют две последовательные цепочки, включенные между разноименными выводами постоянного тока мостов главных 1 - 6 и распределительных 7-12 тиристоров, ВстречнО-параллельно коммутационным тиристорам 21 и 22 включены зарядные дйоды 23 и 24 соответственно. Вспомогательные источники 25 и 26 через дозарядные тиристоры 27 и 28 соответственно подключены к коммутационным конденсаторам 19 и 20, Напряжение источников 25 и 26 стабильно. Разделительный диод 29 включен между выводами постоянного тока моста распределительных тиристоров 7 - 12. Источник 30 питания инвертора подключен к выводам постоянного тока мостов главных 1 - 6 и обратных 13 - 18 тиристоров, Величина напряжения источника 30 питания может изменяться в широких пределах. Источник 30 обладает обратной проводимостью. В тяговом электроприводе тепловоза в качестве источника 30 питания используется система: главный синхронный генератор - выпрямитель - емкостный фильтр, в качестве вспомогательных источников 25 и 26 - система: вспомогательный синхронный генератор - разделительный трансформатор с двумя вторичными обмотками, от которых питаются два диодных выпрямителя, Нагрузка 31 подключена к выводам перемен.ного тока мостов главных 1-6, распределительных 7-12 и обратных 13-17 вентилей, На тепловозе такой нагрузкой являются тяговые асинхронные электродвигатели с короткоэамкнутым ротором. Система 32 управления инвертором вырабатывает импульсы Г включения тиристоров в соот 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ветствии с управляющим сигналом Оу, поступающим от системы регулирования электропривода, Параллельно коммутационным конденсаторам 19 и 20 подключены защитные диоды 33 и 34, последовательно с которыми включены датчики уровня тока 35 и 36 соответственно. Выходы датчиков 35 и 36 соединены с входами блока защиты 37, Сигналы 1 ю и 120 формируются на выходах датчиков 35 и 36 соответственно,при включении защитных диодов 33 и 34 и возникновения токов в их цепях, На входы блока защиты 37 заведены также сигналы 1 датчиков других видов аварий в инверторе или электроприводе, например сигнал аварии двигателя и сигнал Оз от системы управления и защиты электропривода в целом.Сигнал Оз имеет место, например, при автоматическом повторном включении, Выходной сигнал Од блока защиты 37 заведен в систему 32 управления инвертора с целью снятия управляющих сигналов Г и отключения инвертора, а также во внешние устройства электропривода, с целью отключения или обесточивания (развозбуждения) источника 30 питания инвертора.Предлагаемое устройство при возникновении аварийной ситуации работает следующим образом,Поскольку процессы коммутации вентилей идентичны, рассмотрим один из них, например, отключение главного тиристора 1, Для отключения главного тиристора 1 снимается импульс включения Е с него и включается распределительный тиристор 7, подготавливая цепь отключения главного тиристора 1, Затем включается коммутационный запираемый по управлению тиристор 2 1 и начинается разряд коммутационного конденсатора 19 по цепи: конденсатор 19- диод 29 - распределительный тиристор 7 - главный тиристор 1 - коммутационный тиристор 21 - конденсатор 19. Напряжение на конденсаторе 19 снижается. При наличии повреждения в главном тиристоре 1 типа сквозного пробоя ("спекания") переходов тиристор 1 не отключается .и конденсатор 19 разряжается полностью, Аналогичная ситуация возникает и при снижении отключающей способности по цепи управления запираемого тиристора 21, изэа чего тот остается включенным по оконцании заданного времени коммутации, При, этом конденсатор 19 также разряжается до нуля, как и в предыдущей аварийной ситуации. В обоих случаях вслед за разрядом коммутационного конденсатора 19 начинается его перезаряд током нагрузки, Когда обратное напряжениена конденсаторе 19 достигнет уровня падения напряжения назащитном диоде 33, последний включается и проводит ток, в результате чего датчик 35 уровня тока срабатывает и выдает сигнал. 19. Сигнал 19 воздействует на блок 37 защиты, который в результате вырабатывает ава рийный сигнал Од, воздействующий на систему 32 управления инвертора таким образом, чтоона отключается - управляющие сигналы Г снимаются с тиристоров. Благодаря этому предотвращается возникнове ние сквозного короткого замыкания в инверторе. Кроме того, сигнал Од поступает в систему управления и защиты электропривода, которая, в свою очередь, отключает источник 30 питания или снижает его напря жение.На фиг. 2 показана схема блока 37 защиты, построенная на микросхемах серии К 155, Сигналы датчиков аварийных ситуации 119,2 о и прочие 1 заведены на элементы 20 38, 39 и 40 (микросхема К 155 ЛЛ 1 - четыре элемента 2 ИЛИ), выходной сигнал которых подан на Я-вход триггера 41 (микросхема К 155 ТМ 2 - два О-триггера). Начальное состояние триггера 41 устанавливается либо 25 вручную нажатием кнопки 42, либо автоматически устройством 43 восстановления схемы защиты по сигналу Оз, связанных с Я-входом триггера 41. Выходной сигнал ОА триггера 41 подается на вход системы 32 30 управления и н вертора, сигнал ОА может быть использован для воздействия на систему управления и защиты злектропривода.Блок 37 защиты (фиг. 2) работает следу ющим образом.Нажатием кнопки 42 или с помощью устройства 43 по сигналу Оз триггер 41 устанавливается в начальное положение, при40 котором сигнал ОА отсутствует ("0), сигнал ;ОА соответственно есть ("1"). При возникновении аварийной ситуации в инвеаторе появление любого из сигналов и, 2 опереводит триггер 41 в противоположноесостояние, пои котором сигнал ОА равен21", а сигнал ОА равен "0", Для восстановления схемы защиты после устранения авариив инверторе ана возвращается в начальноеположение вручную - нажатием на кнопку42 или автоматически - с помощью устройства 43,Введение в схему инвертора защитныхдиодов и датчиков уровня тока исключаетвысокочастотные собственные колебания вузле коммутации и перенапряжения при неотключении главного или коммутационноготиристара и позволяет своевременно выявить аварийную ситуацию, благодаря чемуповышается надежность инвертора,При этом увеличение обьема и массы инвертооа незначительное, поскольку защитныадиодй в нормальном режиме током не обтекаются и могут быть установлены без охладителей, а датчики могут бытьпростейшими,Формула изобретенияИ н верта р по авт. св, М 1504767, о т л ич а ю щ и й с ятем, что, с цельюповышения надежности путем выявления аварийной ситуации и предотвращения ее развития, он снабжен защитным диодом, подключенным параллельна коммутационному конденсатору, и датчиком уровня тока, включенным последовательно с введенным защитным диодом и своим выходом соединенным с введенным блоком защиты.1614085Составитель Г. Мыцыкактор Л. Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор В. Гирняк Заказ 3896 Тираж 500 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5.оизводсгвенно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина,