Устройство для управления автономным трехфазным двухмостовым инвертором тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХШЗМЛЮНЕЮИРЕСПУБЛИК А 1 Е оммутиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЭОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) А,А.Габриэльянц, В.И.Озеров, М.И.Озеров и В.Н.Ротанов(56) Шубенко В.А Браславский И.Я Шрейгир Р.Т. Асинхронный электропривод с тиристорным управлением. М.: Энергия, 1967, с. 29.Авторское свидетельство СССР У 868971, кл. Н 02 М 1/08, 1981. Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах управления автономными инверторами.Цель изобретения - повышение надежности работы автономного инвертора тока за счет обеспечения устойчивости при запуске и кратковременном прерывании питающего напряжения;На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства для управления автономным трехфазным двухмостовым инвертором тока; на фиг.2 - диаграммаподачи импульсов управления на управ" ляющие переходы тиристоров.Устройство содержит линейные тиристоры анодной группы 1, 2, 3 и катодной группы 4, 5, 6, коммутирующие тиристоры анодной .группы 7, 8, 9 и ао 156117 в(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫМ ТРЕХФАЗНЫМ ДВУХМОСТОВЫМ ИН, ВЕРТОРОМ ТОКА(57) Изобретение может быть использовано в частотно-регулируемом приводе электроподвижного состава. Цель изобретения состоит в повышении надежности работы автономного инвертора тока за счет обеспечения его устойчивости при запуске и кратковременном прерывании питающего напряжения, Цель достигается с помощью эадатчиков 46 и 47 кодов, которые обеспечивают плавный ввод инвертора в работу. Узел 49 пуска инвертора в работу обеспечивает предупреждение аварийных режимов при кратковременном отключении питающего напряжения.2 ил. катодной группы 1 О, 11, 12, крующие конденсаторы 13, 14, 15 ивходной дроссель 16, первый - двенадцатый усилители-формирователи 1728, первый - тринадцатый двухвходовые логические элементы И-НЕ 29-41, трехвходовой логический элемент И-Н 42, счетчик импульсов 43, первый и второй мультиплексоры 44, 45, первый :и второй задатчики кодов 46, 47, датчик напряжения питающей инвертор сети 48, узел пуска инвертора в ра боту 49, распределитель сигналов управления тиристорами инвертора 50 и логический элемент НЕ 51,Выходы усилителей-формирователей 17-28 соединены с управляющими переходами соответственно тиристоров 1-12 инвертора тока, входы усилителей-формирователей 17-28 соединены с выходыми соответственно 29-40 двухвходовых логических элементов И-НЕ; первые входы двухвходовых логических элементов И-НЕ 29-40 соединены с соответствуюн 1 ими выходамн распределителя сигналов управления тнристорами инвертора 50; выход тринадцатого двухвходового логического элемента И-НЕ 41 соединен через логический элемент НЕ 51 с вторыми входами второго 30, третьего 31, пятого 33, , седьмого 35, десятого 38, двенадца того 40 двухвходовых логических элементов И-НЕ и непосредственно с пер, вым входом трехвходового логического элемента И-НЕ 42; первый вход тринадцатого двухвходового логического , элемента И-НЕ 42 соединен с прямым , выходом первого мультиплексора 44 и с вторыми входами первого 29, вось, мого 36 двухвходовых логических эле, ментов И-НЕ; второй вход тринадцато-. го двухвходового логического элемента И-НЕ 41 соединен с прямым выходом второго мультиплексора 45 и вторыми. входами четвертого 32, шестого 34, девятого 3 и одиннадцатого 39 двухвходовых логических элементов И-НЕ; второй вход трехвходового логического элемента И-НЕ 42 соединен с первым входом первого двухвходового логического элемента И-НЕ 29, третий вход трехвходового логического элемента И-НЕ 42 соединен с первым входом второго двухвходового логического элемента И-НЕ 30, выход трехвходового логического элемента И-НЕ 42 соединен с счетным. входом счетчика импульсов 43; выход счетчика импульсов 43 соединен с адресными входами мультиплексоров 44, 45; информационные входы первого 44 и вто. рого 45 мультиплексоров соединены соответственно с выходами первого 46 и второго 47 эадатчиков кода; установочные входы мультиплексоров 44 и 45 и счетчика импульсов 43 соединены между собой и с выходом узла пуска инвертора в работу 49; первый вход узла пуска инвертора в работу 49 соединен с выходом датчика напряжения питающей иивертор сети 48, вход которого соединен с входными шинами инвертора, второй вход узла пуска инвертора в работу 49 соединен с выходом командного узла. На входе инвертора включен дроссель 16, Между общими точками анодных и катодныхгрупп линейных тиристоров 1-6 и коммутирующих тиристоров 7-12 включеныкоммутирующие конденсаторы 13, 14,15.Одним из главных требований применения в качестве преобразователяэлектроэнергии автономного инверторатока (АИТ) является его надежныйпуск и нормальное функционированиепри кратковременном прерывании пит.ющего АИТ напряжения. Для надежного зап"ска инвертора в работу и функ"ционирования после кратковременногопрерывания питающего его напряжениянеобходимо обеспечить достаточнуювеличину и требуемую полярность напряжения коммутирующих конденсаторов13-15 автономного инвертора.Устройство работает следующим образом.При включении устройства распределитель сигналов управления тиристо рами инвертора 50 вырабатывает насвоих выходах двенадцать (по числутиристоров АИТ) управляющих сигналовв соответствии с алгоритмом подачиимпульсов на тиристоры АИТ в рабочемрежиме (фиг. 2, режим "Работа" ). Всевыходные сигналы распределителя сигналов управления тиристорами инвертора 50 поступают на один из входовдвухвходовых логических элементов 35И-НЕ 29-40 на вторые входы которыхФприходят сигналы запрета от мультиплексоров 44, 45, и управляющие импульсы от усилителей-формирователей17-28 на тиристоры АИТ 1-12 не посту пают. Кроме того, два выходных сигнала распределителя сигналов управления 50 соответствующие тиристораминвертора 1 и 10, поступают натрехвходовой логический элементИ-НЕ 42. Запуск АИТ происходит приналичии напряжения на его входе,контролируемого датчиком напряжения48 питающей инвертор сети и сигналакомандного узла,49. При этом на вы Оходе узла пуска инвертора в работу49 появляется сигнал разрешения, поступающий на установочные входы мультиплексоров 44 и 45 и счетчика им -пульсов 43. При первом после подачи 55сигнала командного узла поступлениисовпадающих по времени сигналов управления тнристорамии 10 от распределителя 50 и разрешающего сигналас выхода логического элемента 41 при156 178 5запрещающих сигналах на выходах мультиплексоров 44 и 45 . на входы логического элемента 42 счетчик импульсов 43 начинает счет, сИгналы с выхода счетчика поступают на адресные входы мультиплексоров 44 и 45. При этом на выходе мультиплексора 44 появляется сигнал разрешения на включение только тиристоров 1 и 10 (см. фиг.2, интервал О - Т, где Т - период следования импульсов), определяемый задатчиком кода 46. В результате чего происходит заряд коммутирующего конденсатора 13. Для обеспечения достаточного времени заряда конденсатора 13 при следующем совпадении сигналов управления тиристорами 1 и О от распределителя 50 на выходах мультиплексоров 44 и 45 задатчиками кодов 46 и 47 организованы сигналы запрета на включение всех тиристоров инвертора (фиг.2, интервал Т - 2 Т). При третьем совпадении сигналов управления тиристорами 1 и 10 на выходе мультиплексора 45 задатчиком кода 47 организован сигнал разрешения на включение тиристоров 5, 8, 6, 9 (фиг,2, интервал 2 Т - ЗТ). При этом происходит заряд коммутирующих конденсаторов 14 и 15. Для обеспечения достаточного времени заряда конденсаторов 14 и 15 при следующем совпадении сигналов управления тиристорами 1 и 10 инвертора аналогично интервалу времени (Т - 2 Т) организованы задатчиками кодов 46 и 47 сигналы запрета на включение всех тиристоров.С помощью задатчиков кода 46 и 47 можно изменять дискретно периоду следования импульсов Т время заряда коммутирующих конденсаторов инвертора. При следуюшем совпадении сигналов управления тиристорами 1 и 10 задатчиками кодов 46 и 47 организуются на выходах мультиплекс оров 44 и .34 сигналы разрешения на подачу импульсов управления на все тпристоры инвертора согласно алгоритма управления тиристорами в режиме "Работа" (фиг.2). При этом на выходе логического элемента 4 появляется сигнал запрета счета счетчика 43, а на выходах мультиплексоров 44 и 45 остается сигнал разрешения на включение всех тиристорав инвертора,При кратковременном снятии напряжения на входе АИТ на выходе узлазапуска инвертора в работу 49 формируется сигнал"запрета, который устанавливает мультиплексоры 44 и 45 исчетчик 43 в исходное состояние. Припоследующем восстановлении напряжения на входе АИТ осуществляетсяпуск инвертора аналогично рассмот,ренному.Таким образом, предлагаемое устройство управления автономного трехфазного двухмостового инвертора тока обеспечивает надежный пуск и нормальное функционирование АИТ прикратковременном прерывании питающего его напряжения. 20 Формула изобретения Устройство для управления автономным трехфазным двухмастовым инвертором тока, содержащее распредели тель сигналов управления тиристораминнвгртора, двенадцать усилителей-формирователей импульсов управления,выходы которых предназначены дляподключения к управляющим входам соответствующих тиристоров инвертора,и с первого по шестой элементы 2 И,с т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности работыинвгртора тока за счет обеспеченияустойчивости при запуске и кратковременном прерывании питающего напряжения, в него введены с седьмого подвенадцать;й элементы 2 И, элемент2 И-НЕ, элемент НЕ, элемент ЗИ-НЕ,счетчик нмгульсов, первый и второймультиплексоры, первый и втОрой задатчики кодов управления, датчик напряжения, вход которого предназначендля поцключения к питающей инверторсети и узел пуска инвертора в работу причем выходы элементов 2 И, согдиненные с входами соответствующихусилителей-формирователей импульсовуправления, выполнены инвертирующими,первь 1 е входы элементов 2 И соединеныс соответствующими выходами распределителя сигналов управления, вторыевходы второго, третьего, пятого,седьмого, десятого и двенадцатогоэлементов 2 И соединены с выходомэлемента НЕ, вход которого соединенс первым входом элемента ЗИ-НЕ и выходом элемента 2 И-НЕ, первый входкоторого соединен с вторым входомпервого и восьмого элементов 2 И и выходом первого мультиплексора, а второй - с выхоДом второго мультиплексора и вторыми входами четверто 5 го, шестого, девятого и одиннадцатого элементов 2 И, второй и третий входы элемента ЗИ-НЕ соединены с первыми входами первого и восьмого элементов 2 И соответственно, а его выход со.,счетным входом счетчика импульсов, установочный вход которого соединен с выходом узла пуска инвертора в работу, первый вход которого соединен с датчиком напряжения, а второй 15 предназначен для подключения к источнику управляющего сигнала, выход счетчика импульсов соединен с адресными входами первого и второго мультиплексоров, входы данных которых соединены с выходами первого ивторого задатчиков кодов управлейиясоответственно, а установочные входыпервого и второго мультиплексоровсоединены с выходом узла пуска инвертора в работу, а выходы усилителей формирователей импульсов управления, входы которых подключены квыходам первого и восьмогр элементов2 И соответственно предназначены дляподключения к управляющим переходамтиристоров, включенных в различныемосты двухмостового тиристорногоинвертора и подключенных к одномуиз коммутирующих конденсаторов разноименными электродами соответственно.156178 ектор Т. П Редакто вти гарина, 101 Производственно аНИИПИ 983 Госуд Составитель А.Кис Техред Л,Олийнык Тираж 497 Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 здательский комбинат "Патент", г. Ужгород