Устройство для защиты инвертора

 

Изобретение относится к промышленной , электронике и может применяться в областях техники, использующих частотно-преобразовательные устройства на основе тиристорных и ионных инверторов, выполняемых по мостовым схемам. Целью изобретения является повьшение быстродействия защиты инвертора в переходных режимах. Цель достигается путем введения в устройство блока пропорциональной вьщержки времени (БПВВ). В интервале коммутации тиристоров инвертора индикатор опрокидьгоания инвертора на транзисторах 12-15 отключается транзистором 22 от источника питания на время, пропорциональное длительности коммутации тиристоров 1-4. Если произошло опрокидывание инвертора и Jlocлe коммутации остались открытыми тиристоры 2,3 и 4, то откроются тиристоры 13, 14 и 15. мультивибратор н а транзисторах 30 и 31 БЦВВ вернется в устойчивое состояние , т.к. длительность запирающего импульса зк ущего мультивибратора равна времени, пропорциональному величине сопротивления фоторезистора оптрона 29 БПВВ, связанного с трансформатором тока 25 БПВВ. Транзистор 22 будет открыт. Защитное устройство сработает. 1 ил. (Л ю 4 |; О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,. SU „„1244746

А1 (59 4 Н 02 Н 7/122

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3687869/24-07 (22) 09 .01.84 (46) 15.07.86, Бюл. У 26 . (71) Северо-Западный заочный политехнический институт (72) С.А.Буранов (53) 621.316.925.4 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР .Ф 427439, кл. Н 02 Н 7/12,. 1966.

Авторское свидетельство СССР

II 920950, кл. Н 02 Н 7/122, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ИНВЕРТОРА (57). Изобретение относится к промышленной. электронике и может применяться в областях техники, использующих частотно-преобразовательные устройства на основе тиристорных и ионных инверторов, выполняемых по мостовым схемам. Целью изобретения является повышение быстродействия защиты инвертора в переходных режимах.

Цель достигается путем введения в устройство блока пропорциональной выдержки времени. (БПВВ). В интервале коммутации тиристоров инвертора индикатор QIIpoKHpblBBHHH инвертора на транзисторах 12-15 отключается транзистором 22 от источника питания йа время, пропорциональное длительности коммутации тиристоров 1-4. Если про-. изошпо опрокидывание инвертора и после коммутации остались открытыми тиристоры 2,3 и 4, то откроются тиристоры 13> 14 и 15. Ждущий мультивибратор на транзисторах 30 и 31

БПВВ вернется в устойчивое состояние, т-.к. длительность запирающего импульса ждущего мультивибратора равна времени, пропорциональному величине сопротивления фоторезистора опт" рона 29 БПВВ, связанного с трансформатором тока 25 БПВВ. Транзистор 22 будет открыт. Защитное устройство сработает. 1 ил.

124 746

Изобретение относится к промьш>ленной электронике и может применяться в областях техники, использующих частотно-преобразовательные устройства на основе тиристорных или ионных ин- 5 верторов, выполняемых по мостовым схемам.

Известно устройство для защиты инвертора, содержащее индикатор опрокидывания инвертора и быстродействую- 1О щего выключателя, причем индикатор опрокидывания инвертора выполнен в виде двух схем совпадения на двух транзисторах, коллектор-цепи которых соединены последовательно и подклю- 1 чены к вспомогательному источнику питания, а базовые цепи соединены через разделительные трансформаторы с шунтами, включенными в анодные цепи силовых вентилей инвертора, последователь-20 но с транзисторными цепями включено сопротивление, шунтированное кон. денсатором, к зажимам сопротивления присоединена цепь управляющего электрода тиристора быстродействующего выключателя.

Данное устройство обладает высоким быстродействием, но может использоваться для защиты инвертора, работающих только в режиме прерывисто- 30 го тока, так как при работе инвертора — в режиме непрерывного тока существуют интервалы времени, когда ток проводят тиристоры одного плеча.

Наиболее близким к изобретению является устройство для защиты инвертора, выполненного по мостовой схеме на управляемых вентилях и снабженного блоком управления, от коротких замыканий при опрокидывании инвертора, содержащее датчики тока„ выполненные в виде шунтов, предназначен— ные для включечия в анодные цепи вентилей мостовой схемы, исполнительный

"элемент, выполненный в виде быстродействующего выключателя, индикатор опрокидывания, выполненный B виде элемента совпадения на двух транзисторах с числом параллельных ветвей цепей, соответствующий числу плеч ин- о вертора, причем коллекторные цепи транзисторов в каждом плече соединены последовательно, а базовые цепи соединены через разделительные трансформаторы с шунтами, блок интервала Ы коммутации, включающий в себя транзистор, резистор и трансформатор, при этом резистор включен между базой и коллектором транзистора, подключенного к общей точке эмиттеров транзисторов элемента совпадения, а эмиттер указанного транзистора подключен к вспомогательному источнику питания.

Недостатком такого устройства является существенное снижение быстродсйствия устройства защиты в переходном режиме пуска инвертора. Это объя- сняется тем, что при пуске инвертора, когда напряжение в диагонали мана, время перемагничивания насыщаемого трансформатора блока .интервала коммутации увеличивается прямо пропорционально уменьшению напряжения в диагонали инвертора. Увеличение времени пеоемагничивания приводит к задержке срабатывания индикатора опрокидывания. В переходном режиме пуска инвертора, когда наиболее вероятно опрокидывание инвертора снижение быстродействия устройства защиты является ее существенным недостатком.

Цельк> изобретения является повь>шение быстродействия защиты инверто-. ра. в переходных режимах.

Ф

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты инвертора, выполненного по мостовой схеме на управляемых вентилях и снаб>кенного блоком управления, от коротких замыканий при опрокидывании инвертора, содержащее датчики тока, выполненные в виде шунтов, предназначенные для включения в анодные цепи вентилей мостовой схемы, исполнительнъ>й элемент, выполненныи в виде быстродействующего выключателя индикатор опрокидывания, выполненный в виде элемента совпадения на двух транзисторах с числом параллельных ветвей цепи, соответствующий числу плеч инвертора„ причем коллекторные цепи транзисторов B каждом плече соединены последовательно, а базовые пепи соединены через разделительные трансформаторы с шунтами, блок ичтернала коммутации, включающий в себя транзистор, резистор и трачсформатор, пр этом ".<-зистор включен между базг... и коллектором транзистора,, подь."юченного к обшей точке эииттеров транз->сторав элемента совпадения, а эмитть.р указанного транзистора подключен к вспомогательному источнику .>итання,, введен блок пропорционально:".". вь:,в ержки зг. емени коммута>.;ии, 1244746

3 включающий в себя трансформатор тока, первичная обмотка которого предназначена для включения в диагональ инвертора, а вторичная через выпрямительный мОст, выхОд KoToporo шунтирован резистором, и дополнительный источник питания присоединена к входу резисторного оптрона, выход которого включен между базой первого транзистора ждущего мультивибратора и вспо- 1О могательным источником питания, база второго транзистора ждущего мультивибратора предназначена для подключения к блоку правления инвертора, а коллектор первого транзистора ждуще- f5 го мультивибратора через конденсатор подключен к первичной обмотке трансформатора блока интервала кбммутации, . вторичная обмотка которого подключена между базой и эмиттером транзистора блока интервала коммутации.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит защищаемый ин- 5 вертор, выполненный по мостовой схеме на управляемых вентилях 1-4, датчики тока в виде шунтов 5-8, исполнительный элемент, включающий в себя тиристоры 9, 10 и конденсатор 11, индикатор опрокидывания инвертора, включающий в себя транзисторы 12-.15, разделительные трансформаторы 16-19, резистор 20 и конденсатор 21, блок интервала коммутации, включающий в себя транзистор 22, резистор 23 и трансформатор 24, блок пропорциональной выдержки времени, включающий в себя трансформатор 25 тока, выпрямитель 26, резистор 27, дополнительйый

40 источник 28 питания, резисторный оптрон 29 и ждущий мультивибратор на первом 30 и втором 31 транзисторах и вспомогательный источник 32 питания.

Устройство работает следующим образом.

При включении инвертора подается импульс управления на тиристор быстродействующего выключателя, тиристоры инвертора и вход ждущего мультивибратора, который своим выходным импульсом через трансформатор 24 на короткое время запирает транзистор 22 блока интервала коммутации. Первое запирание транзистора 22 является холостым, так как при первом включении тиристоров инвертора с его опро.кидывания невозможно.

Пусть в рассматриваемый момент времени проводят тиристоры 1 и 2.

Затем подается импульс управления на тиристоры 3 и 4 и на вход ждущего мультивибратора (на базу транзистора 31). Мультивибратор опрокидывается, и с его выхода (с транзистора 30) через разделительный трансформатор 24 поступает запирающий импульс на транзистор 22. Длительность запирающего импульса равна времени квазистацио- нарного состояния мультивибратора, которое прямо пропорционально сопротивлению фоторезистора оптрона 29.

Величина сопротивления фоторезистора в свою очередь пропорциональна разности блоков дополнительного источника 28 и выпрямительного моста 26.

Если ток на выходе выпрямительного моста равен нулю, т.е. инвертор. не работает, прямой ток светодиода максимальный, длительность выхода импульса мультивибратора минимальная.

При включении инвертора в процессе роста его тока прямой ток светодиода оптрона уменьшается за счет роста тока на выходе выпрямительного моста. Сопротивление фоторезистора увеличивается, и длительность выходного импульса ждущего мультивибратора растет.

Таким образом, в интервале коммутации тиристоров инвертора, когда открыты одновременно .все тиристоры инвертора, схема совпадения отключается транзистором 22 от источника питания на время, пропорциональное длительности коммутации тиристоров.

Этим обеспечивается быстрая индикация опрокидывания инвертора.

Если произошло опрокидывание инвертора и после коммутации вентилей остались открытыми, например, тиристоры 2, 3 и 4, открываются транзисторы схемы совпадения 14 13, 15, Транзистор 22 открытый, так как ждущий мультивибратор возвращается в устойчивое состояние.

С резистора 20 поступает сигнал на тиристор 9 быстродействующего ключа, и защитное устройство срабатывает.

Предлагаемое. устройство для защиты инвертора обеспечивает практически мгновенное обнаружение опрокидывания инвертора при его работе в режиме непрерывного тока, т.е. в режиме, когда опрокидывание инвертора при пуске наиболее вероятно.

Составитель Г.Мещерякова

Редактор Н.Швыдкая, .Техред О,Гортвай

Корректор С.Шекмар

Заказ 3925/56 Тирах 612

ВНИИПИ .Государственного комитета СССР по .делам изобретений и открытий

113035, Москва„ Ж-35р Раушская наб, ц. 4/5

I.îöïHe Hîå

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород. Ул. Проектная, 4

1244746 ф о р м у л а и э о б р е т е н и я ключен к вспомогательному источнику

Устройство для защиты инвертора, питания, о т л н ч а ю щ е е с я выполненного по мостовой схеме на тем, что, с целью повышения быстроуправляемых вентилях и снабженного действия защиты инвертора в переход . блоком управления, от коротких замы- ных Режимах„ в него введен блок проканий при опрокидывании инвертора, порциональной выдержки времени комсодержащее датчики тока, выполненные мутации, включающий в себя трансфорs виде шунтов, предназначенные для матор тока, первичная обмотка которовключения в анодные цепи вентилей го предназначена для включения в мостовой схемы, исполнительный эле- 10 диагональ инвертора, а вторичная мент, выполненный в виде быстродей- . через выпрямительный мост, выход коствующего выключателя, индикатор оп- торого шунтирован резистором и дополРокидывания, выполненный в виде эле- нительный источник питания, присое.мента совпадения на двух тра.нзисто- динена к входу резисторного оптрона, рах с числом параллельных ветвей це- 1 выход которого включен между базой пей, соответствующих числу плеч ин- первого ждущего мультивибратора и вертора, причем коллекторные цепи вспомогательным источником питания, транзисторов в каждом плече соедине- »за второго транзистора ждущего ны последовательно, а базовые цепи мультивибратора предназначена для соединены через разделительные транс- 2О подключения K блоку управления информаторы с шунтами, блок интервала вертора„ а коллектор первого транкоммутации; включающий в себя тран — зистора ждущего мультивибратора чеэистор, резистор и трансформатор, реэ конденсатор подключен к первичrlpH этом резистор включен между ба- ной обмотке тРансфоРматоРа блока инзой и коллектором транзистора, под- 25 тервала коммутации, вторичная обмотключенного к общей точке эмиттеров ка которого подключена между базой и транзисторов элемента совпадения„ а . - миттером транзистора блока интервазмиттер укаэанного транзистора под- ла коммутации.