Устройство для управления параллельным инвертором тока с выпрямительно-индуктивным компенсатором

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК лцзр Н 02 М 7/4 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(54) УСТРОЙСТВО РАЛЛЕЛЬНЫМ ИН ПРЯ МИТЕ Л Ь Н КОМПЕНСАТОРОМ . (57) Устройство сод вающий реактор 1 мост инвертора на т ржит входной сглажинвертора, вентильный ристорах 2-7, коммутиФ АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТ,9,Ы 3 1781804 А рующие конденсаторы 8-10, два выпрями- тельных моста компенсатора на тиристорах 11-16, 17-22, коммутирующие реакторы 23, 24, датчики тока 25, 26, задающий генератор-распределитель 27, формирователи 28 импул ьсов уп равл ения инвертором, формирователи 29 импульсов управления компен-сатором, формирователь 30 управляющего напряжения, формирователь 31 синхроимпульсов по линейным напряжениям инвертора, одновибраторы 32, 33 и блоки управления компенсатором 34-39 каждый из которых состоит из элемента И 40, элемента 41 задержки фронта импульсов, РЯ- триггер 42, фазосдвигающий блок 43 и элемент И-НЕ 44, 2 ил.1781804 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к устройствам управления преобразователями постоянного напряжения в переменное с помощью инвертора тока,Известно устройство для управления параллельным инвертором тока с выпрями- тельно-индуктивным компенсатором, содержащее задающий генератор-распределитель импульсов, выходы которого подключены к входам формирователей импульсое уп равления" ййеертором, блоки управления компенсатором по числу канала управления, каждый из которых содержит фазосдвигающий блок, управляющий вход которого через общий для всех каналов формирователь управляющего напряжения подключен к выводам для подключения к выходу инвертора, выходы блоков управления компенсатором через формирователи импульсов управления крмпенсатором соединены с выводами для подключения к тиристорам ком пенсатора, а выходы формирователей импульсов управления инвертором предназначены для подключения к тиристорам инвертора, формирователь . синхроимпульсов по линейным напряжениям инвертора и каждый блок управления компенсатором снабжен ВЯ-триггером, элементом задержки фронта импульса, элементами И и И-НЕ, причем входы формирователя синхроимпульсов по линейным напряжениям инвертора соединены с выходами формирователя управляющего напряжения, смежные выходы формирователя синхроимпульсов по линейным напряжениям инвертора попарно подключены к выходам элемента И в каждом блоке управления компенсатором, в котором выход элемента И через элемент задержки фронта импульса соединен с первым входом элемента И-Н Е, выход которого является выходом блока управления компенсатором, В-вход ВЯ-триггера подключен к соответствующему выходу задающего генератора - распределителя импульсов, выход ВЯ-триггера соединен с вторым входом элемента И-НЕ с синхронизирующим входом фазосд. вигающего блока, выход которого подключен к Я-входу ВЯ-триггера. Недостатком устройства является возможность срыва коммутации инвертораи возникновение аварийного режима в преобразователе при перекрытии разрешенной зоны регулирования угла управления тиристором компенсатора током тиристора выходящего из работы.Цель изобретения - повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления параллельными инвертором тока с выпрямительно-индуктивным компенсатором, содержащее задающий генератор-распределитель импульсов, выходы которого подключены к входам формирователей импульсов управления инвертором, выходы которых предназначены для подключения к тиристорам 10 инвертора, формирователь синхроимпульсов по линейным напряжениям инвертора, блоки управления компенсатором по числу каналов управления, каждый из которых содержит ВЯ-триггер, элемент задержки фронта импульса, элементы И и И-НЕ и фазосдвигающий блок, управляющий вход которого через общий для всех каналов формирователь управляющего напряжения подключен к выводам для подключения к выходу инвертора, входы формирователя синхроимпульсов по линейным напряжениям инвертора соединены с выходами формирователя управляющего напряжения, смежные выходы формирователя синхроим-. пульсов по линейным напряжениям инвертора попарно подключены к выходам элемента И в каждом блоке управления компенсатором, в котором выход элемента И через элемент задержки фронта импульса соединен с первым входом элемента И-НЕ,выход которого использован как выход блока управления компенсатора и подключен через соответствующий формирователь импульсов управления компенсатором к выводам для подключения к тиристорам компенсатора, В-вход ВЯ-триггера подключен к соответствующему выходу задающего генератора-распределителя импульсов, выход ВЯ-триггера соединен с вторым входом элемента И-НЕ с синхронизирующим входом фазосдвигающего блока, выход которого подключен к Я-входу ВЯ-триггера, дополнительно снабжено двумя датчиками тока, каждый из которых предназначен для включения в цепь постоянного тока соответствующего моста компенсатора, двумя одновибраторами, в каждом блоке управления компейсаторами элемент И-НЕ снабжен двумя дополнительными входами, причем выходы первого и второго датчиков тока подключены соответственно к выходам первого и второго одновибратора к третьим входам соответствующих элементов И-НЕ блоков управления компенсатором, а выходы первого и второго одновибраторов подключены к четвертым входам тех жеэлементов И-НЕ.На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для управления параллельным инвертором тока с выпрямительно-индуктивным компенсатором; нафиг,2 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства.Устройство содержит входной сглаживающий реактор 1 инвертора, вентильный 5мост инвертора на тиристорах 2-7, коммутирующие конденсаторы 8-10, два выпрямительных моста компенсатора на тиристорах11-16 и 17-22, коммутирующие реакторы 23,24, датчики тока 25, 26, задающий генератор-распределитель 27, формирователи 28импульсов управления инвертором, формирователи 29 импульсов управления компенсатором, формирователь 30 управляющегонапряжения, формирователь 31 синхроимпульсов по линейным напряжениям инвертора, одновибраторы 32, 33 и блокиуправления компенсатором 34-39, каждыйиз которых состоит из элемента И 40, элемента 41 задержки 41 задержки фронта импульсов, ЙЯ-триггер 42, фазосдвигающийблок 43 и элемент И-НЕ 44,Выходы генератора-распределителя 27подключены к входам формирователей 28 ий-входам триггера 42 блоков 34-39, Выходы 25формирователей 28 подключены к управляющим электродам тиристоров 2-7 инвертора. С выходных клемм инверторанапряжение подается на входы формирователя 30(ОА, Ов, Ос) и формирователя 31(ОАв 30Овс ОСА), Соответствующие выходы формирователя 31 попарно подключены к входамэлемента 40, в каждом блоке 34-39. Выходэлемента 40 подключен к входу элемента 41,выходтриггера 42 подключен к синхронизирующему входу фазосдвигающего блока 43.и первому входу элемента 44, Первые входыблоков 43 в каждом блоке управления компенсатором 34-39 подключены к выходуформирователя 30. Выход фазосдвигающего блока 43 подключен к Я-входутриггера42, ко второму входу элемента 44 подключенвыход элемента 41. Выходы блоков 34-39подключены к формирователям 29, которые,в свою очередь, связаны с управляющими 45электродами тиристоров 11-16 и 17-22 компенсатора. Выходдатчика тока 25, включенного в цепь постоянного тока мостакомпенсатора на тиристорах 11-16, подключен ко входу одновибратора 32 и третьим 50входам элементов 44 блоков 34-36. Выходдатчика тока 26, включенного в цепь постоянного тока моста компенсатора на тиристорах 17-22, подключен к входуодновибратора ЗЗ и третьим входам элементов И-НЕ блоков 37-39. Выход одновибратора 32 подключен к четвертым входамэлемента И-НЕ 44 блоков 34-36, а выхододновибратора 33 подключен к четвертымвходам элементов И-НЕ блоков 37-39. Для предотвращения возникновениярежима непрерывного тока через реакторывыпрямительно-инверторного компенсатора, приводящего к "опрокидыванию" инвертора, необходимо, чтобы минимальный уголуправления вентилями компенсатора былне менее 30 эл.град., а также необходимо, чтобы импульс на включение тиристора компенсатора подавался через время св (необходимое для восстановления запорныхсвойств тиристора) после спада тока черезтиристор, выходящий из работы, до нуля. Так как блоки 34-39 состоят из аналогичныхэлементов и имеют эквивалентные связимежду ними, достаточно рассмотреть работу одного из них.Импульсы с задающего генератора-распределителя 27 подаются на В-вход триггера 42, с выхода которого они поступают навход блока 43 для запуска генератора пилообразного напряжения. В момент сравнения пилообразного напряжения снапряжением обратной связи Оос, поступающим из формирователя 30, с выхода фазосдвигающего блока выдается импульс наустановку триггера 42 по входу Я, В результате этого на первый вход элемента 44 подается импульс с регулируемым моментомсреза (фиг. 2),Ограничение диапазона происходитследующим образом,Линейное выходное напряжение инвертора подается на вход формирователя 31, навходе которого формируется шестиканальная система импульсов, синхронизированных с .переходом линейных напряженийинвертора (Одв, Овс, Осд) через нуль. Импульсы, сдвинутые относительно друг другана 120 эл.градусов попарно подаются навходы элемента 40. На выходе последнегоформируются 60 эл.градусные импульсы;срез которых жестко привязан к точке перехода линейного напряжения через нуль,Фронт указанных импульсов определяетразрешенную зону регулирования импульсауправления тиристором компенсатора. Дляисключения влияния несимметрии импульсов управления фаз выходного напряженияи т.п, необходимо несколько сужать разрешенную зону регулирования угла управления тиристором компенсатора, для чеговводят фиксированную задержку (порядка1-2 эл. град,) фазы фронта импульсов, формируемых элементов 40, Эта задержка обес-,печивается элементом 41, с выхода которогоимпульсы подаются на второй вход элемен-та 44.В динамических режимах работы инвертора (циклические сбросы-набросы нагрузки, например работа насистему1781804 5 10 Формула изобретения .Устройство для управления параллельными инвертором тока с выпрямительно-индуктивным компенсатором, содержащее задающий генератор-распределитель импульсов, выходы которого подключены к. входам формирователей импульсов управления инвертором, выходы которых предгнепосредственный преобразователь частоты-асинхронный двигатель и аварийных режимах, возможно перекрытие разрешающей эоны во времени током тиристора выходящего из работы, При включении следующей пары тиристоров согласно выбранному алгоритму управления (например, после выхода из работы тиристоров 12, 14 включаются тиристоры 13, 15, фиг. 2) может произойти короткое замыкание между фазами инвертора.Для исключения этого недостатка формируется дополнительная последовательность импульсов с датчика тока тиристоров компенсатора, которая с выхода датчика тока 25 подается на третий вход элемента 44. Для обеспечения времени восстановления тиристоров выходящих из работы с помощью одновибратора 32 формируется дополнительная задержка (в) по заднему фронту импульса с выхода элемента 44 (фиг.2).Таким образом разрешенная зона формирования сигнала управления тиристорами компенсатора, определяемая длительностью единичных сигналов с выходов элементов 40 и 42 согласно прототипу в некоторых случаях уменьшается за счет перекрытия нулевыми сигналами с элементов 25, 32, определяющих проводящее состояние тиристоров, выходящих из работы (например, штриховая линия на фиг. 2).Применение предлагаемого устройства управления параллельным инвертором тока с выпрямительно-индуктивным компенсатором с вновь введенными элементами позволит исключить возможность возникновения короткого замыкания между фазами инвертора, тем самым обеспечивается повышенная надежность преобразователя в динамических режимах работы,назначены для, подключения к тиристорам инвертора, формирователь синхроимпульсов по линейным напряжениям инвертора, блоки управления компенсатором по числу каналов управления, каждый из которых содержит ЯЗ-триггер, элемент задержки фронта импульса, элементы И и И-НЕ и фа- зосдвигающий блок, управляющий вход которого через общий для всех каналов формирователь управляющего напряжения подключен к выводам для подключения к выходу инвертора, входы формирователя синхроимпульсов по линейным напряжениям инвертора соединены с выходами фор мирователя управляющего напряжения,смежные выходы формирователя синхроимпульсов по линейным напряжениям инвертора попарно подключены к выходам. элемента И в каждом блоке управления ком пенсатором, в котором выход элемента Ичерез элемент задержки фронта импульса соединен с первым входом элемента И-НЕ, выход которого использован как выход блока управления компенсатором и подключен 25 через соответствующий формирователь им-.пульсов управления компенсатором к выводам для подключения к тиристорам компенсатором, Й-вход ВЯ-триггера подключен к соответствующему выходу задаю-, 30 щего генератора-распределителяимпульсов, выход ЙЗ-триггера соединен с вторым входом элемента И-НЕ и с синхронизирующим входом фазосдвигающего блока, выход которого подключен к Я-входу 35 ЯЗ-триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности. оно снаб- .жено двумя датчиками тока каждый из которых предназначен для включения в цепь.постоянного тока соответствующего моста 40 компенсатора, двумя одновибраторами, вкаждом блоке управления компенсатором элемент И-НЕ снабжен двумя дополнительными входами, причем выходы первого и второго датчиков тока подключены соответ ственно к выходам первого и второго одновибратоаов и к третьим входам соответствующих элементов И-НЕ блоков управления компенсатором, а выходы первого и второго одновибраторов подключены 50 к четвертым входам тех же элементов И-НЕ,1781804 ыкФ Составитель Л,МасленниковаТехред М,Моргентал Корректор О,Густи едактор Н.Коля Заказ 4281 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1