Устройство для защиты инвертора

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ИНВЕРТОРА , содержгицее генератор импульсов , прямой выход которого предназначен для подключения к блоку управления инвертором и, кроме того, подключен к первому входу первого элемента И, инверсный выход генератора импульсов подключен к первому входу второго элемента И, выходы первого и второго элементов И через элемент ИЛИ связаны с исполнительным элементом защиты, и последовательно соединенные датчик выходного напряжения и первый усилитель-ограничитель , выход которого подключен к второму ходу первого элемента И, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, введены второй усилитель-ограничитель, выделяющий импульсы полярности, противоположной выделяемой первым усилителем-ограничителем , и селектор импульсов по длительности, при этом последний включен между выходом элемента ИЛИ и входом исполнительного сз @ элемента защиты, а второй усилительограничитель включен между выходом датчика выходного напрях ения и вторым входом второго элемента И. фиг. f

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ы51) Н 02 Н 7/122

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЭС

° °

Фиг. f (21) 3455754/24-07 (22) 21 06.82 (46) 30. 10. 83. Бюл Р 40 (72} B.Ï. Шенягин (53) 621. 316. 925. 4 (088. 8) (56) 1. Патент ФРГ Р 614759, кл. Н 02 Н 7/10, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3215454/24-07, кл. Н 02 Н 7/122, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ИНВЕРТОРА содержащее генератор импульсов, прямой выход которого предназначен для подключения к блоку управления инвертором и, кроме того, подключен к первому входу первого элемента И, инверсный выход генератора импульсов подключен к первому входу второго элемента И, выходы

„„Su„„1651642 А первого и второго элементов И через элемент ИЛИ связаны с исполнительным элементом защиты, и последовательно соединенные датчик выходного напряжения и первый усилитель-ограничитель, выход которого подключен к второму .входу первого элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, введены второй усилитель-ограничитель, выделяющий импульсы полярности, противоположной выделяемой первым усилителем-ограничителем, и селектор импульсов по длительности, при этом последний включен между выходом элемента ИЛИ и входом исполнительного элемента защиты, а второй усилитель- ф ограничитель включен между выходом датчика выходного напряжения и вторым входом второго элемента И.

С:

105164?

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты инверторов от перегрузки.

Изнестно устройство для защиты иннертора, содержащее генератор импульсов, исполнительный элемент за- 5 щиты, триггер, датчик выходного напряжения, усилитель-ограничитель, элемент Й, датчик тока и элемент задержки (1 J.

Наиболее близким к предлагаемому 10 является устройство для защиты инвертора, содержащее связанный с бло.ком управления иннертором генератор импульсов, прямой и инверсный выходы которого подключены соответственно к первым входам двух элементов И, выходы которых через элемент ИЛИ связаны с исполнительным элементом защиты, и последовательно соединен". ные датчик выходного напряжения и первый усилитель-ограничитель, выход которого подключен к второму входу первого элемента И Г2 2.

Недостатком известных устройств является малое быстродействие, обусловленное задержкой опорных импуль,сов относительно .фронтов сигнала генератора импульсов, а следовательно, и выходного напряжения инвертора.

Цель изобретения — понышение быст-3О родействия устройства защиты инвертора.

Поставленная цель достигается,тем, что в устройство для защиты инвертора, содержащее генератор импульсов," прямой выход которого предназначен для подключения к блоку управления инвертором и, кроме того, подключен к первому входу первого элемента И, инверсный выход генератора импульсов подключен к первому входу второго 40 элемента И, выходы первого и второго элементов И чеРез элемент ИЛИ связаны с исполнительным элементом защиты, и последовательно соединенные датчик выходного напряжения и 45 первый усилитель-ограничитель, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, введены второй усилитель-ограничитель, выделяющий импульсы полярностнр противоположной 5() выделяемой первым усилителем-ограничителем, и селектор импульсов по длительности, при этом последний включен между выходом элемента ИЛИ и входом исполнительного элемента защиты, а второй усилитель-ограничитель включен между выходом датчика выходного напряжения и вторым входом второго элемента И.

На фиГ. 1 представлена структур- 60 ная схема устройства; на фиг. 2 и 3временные диаграммы сигналов в узловых точках устройства.

Устройство для защиты иннертора

1 содержит генератор 2 импульсов, 65 подключенный к блоку 3 управления инвертором 1 и входом элементов И 4 и 5, выходы которых через элемент

ИЛИ 6 подключены к входу селектора

7 импульсов по длительности, выходом соединенного с исполнительным элементом 8 защиты. Датчик 9 выходного напряжения инвертора 1 подключен к входам усилителей-ограничителей 10 и 11, выходы которых соединены с входами элементов И 4 и 5. Усилители-ограничители 10 и 11 выделяют и фазоинвертируют полуволны выходного напряжения инвертора противоположной полярности.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 2 импульсов вырабатывает непрерывную последовательность протинофаэных импульсов типа меандр (фиг. 2 и 3, а и б) рабочей частоты инвертора 1. С датчика 9 выходного напряжения инвертора снимается контрольный сигнал (фиг. 2 и 3, в), положительный полупериод которого нормируется по амплитуде и форме и инвертируется усилителем-ограничителем 10 (фиг. 2 и 3, r), а отрицательный — усилителем-ограничителем

ll (фиг. 2 и 3, д).

При нормальной работе инвертора.

1 импульсы, вырабатываемые генератором 2, не совпадают во времени с выходными нормированными сигналами усилителей-ограничителей 10 и 11. На выходах элементов И 4 и 5 (фиг. 2 и 3, е и ж), а следовательно, элемента ИЛИ 6 (фиг. 2 и 3, э) присутствуют потенциалы логического нуля.

В случае совпадения указанных сигналов в моменты формирования фронтов и срезов, что наиболее вероятно при возможной расфазировке импульсов генератора 2 и выходного напряжения инвертора 1 (фиг. 3), короткие импульсы дотенциала логической единицы не пропускаются селектором 7 импульсов по длительности. На его выходе присутствует нулевой потенциал (фиг. 2 и 3, и). Исполнительный элемент 8 защиты находится в исходном состоянии и не влияет на работу блока 3 управления и инвертора 1.

Если по какой-либо причине, например из-за несостоявшейся коммутации тиристоров, наступает аварийный режим работы высокочастотного последовательного инвертора, нагрузка которого вынесена в диагональ постоянного тока, а коммутирующий контур включен в диагональ переменного тока в нагрузке инвертора, а следовательно, и на ныходе датчика 9 выходного напряжения формируется импульс, по длительности превышающий длительность полупериода рабочей частоты (фиг.2н).

С задержкой относительно момента наступления аварийного режима на время, не превышающее длительности полупериода рабочей частоты инвертора; что на практике достаточно для защиты высокочастотного инвертора, в момент времени t на выходе элемента И 5 формируется потенциал ло- 5 гической единицы (фиг. 2ж) . Ha вы-, ходе элемента ИЛИ б и селектора 7 импульсов по длительности появляется сигнал, свидетельствующий о наличии аварии (фиг. 2, и). При этом блоки- 10 руются импульсы управления инвертором, вырабатываемые блоком 3 управления и срабатывает элемент 8 защиты. Если в результате аварийного режима во время отрицательного полупериода выходного напряжения произойдет его расширение в отрицательной области, то единичный сигнал вырабатывается на выходе элемента И 4 и с выхода элемента ИЛИ б и селектора 7 импульсов по длительности снимается сигнал защиты.

При наступлении аварийного режима работы, выполненного го любой . схеме инвертора, вызванного, например, коротким замыканием в цепи его нагрузки, на выходе датчика 9 выходного напряжения сигнал отсутствует (фиг. 2 в) . Если короткое замыкание произошло в течение положительной (отрицательной) полуволны выходного 30 напряжения инвертора, то одновременно в момент времени t (4 ) на выходе элемента И 4 (фиг. 2, е) (И 5 фиг. 2,ж), а следовательно, элемента ИЛИ б (фиг. 2,з) и селектора 7 35 импульсов по длительности (Фиг.2,и) появляется нулевой сигнал, свидетелЪствующий о наличии аварии.

Если по какой-либо причине наступает аварийный режим, вызванный, на- 4Q пример, изменением параметров контура инвертора и приводящий к повышению частоты генерации, с выхода датчика 9 выходного напряжения снимается сигнал повышенной частоты (фиг. З,в) . Через время, не превышающее длительности полупериода этой частоты, в момент времени 4. на выходе элемента И 4 (фиг. З,е) в случае, если неисправность произошла при формировании положительной полуволны выходного напряжения, илн в момент tg на выходе элемента И 5 (Фиг. З,ж), если неисправность произошла при формировании отрицательной полуволны напряжения, появляется потенциал логической единицы.

Единичный потенциал формируется на выходе элемента ИЛИ б (фиг. З,з), и с селектора 7 импульсов по длительнос« ти снимается сигнал защиты.

Селектор 7 импульсов по длительности не пропускает на выход короткие импульсы, появляющиеся при несовпадении Фронтов или срезов импульсов генератора 2 и усилителей-ограничителей 10 и 11 из-за возможной расфасировки входного и выходного сигналов инвертора в процессе Формирования (Фиг. 3). При этом задержка формирования сигнала защиты мала и практически не сказывается на быст- . родействии устройства.

Таким образом, путем введения в предлагаемое устройство для защиты инвертора дополнительного усилителя- ограничителя и селектора импульсов по длительности, соединенных соответствующим образом с остальными элементами устройства, выделения усилителями-ограничителями полуволн выходного напряжения инвертора противоположной полярности по сравнению с прототипом обеспечивается повышение быстродействия защиты инвертора независимо от схемы его исполнения и причины аварии.

1051642

Составитель В. Широков

Техред И,Падь . КорректорА. Тяско

Редактор Ю. Середа

Заказ 8681/53

Тираж 617 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1.13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4