Трехфазный тиристорный инвертор

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при создании инвертора для тягового асинхронного электропривода . Целью изобретения является улучшение массо-габарит п 1х показателей . Устройство содержит в каждой Лазе главные вентили (ГВ) 6, 7, соединенные с нулевой точкой источника через нулевые вентили (НВ) 8, 9, Коммутирующие конденсатор 12 и дроссель 13 подключены к источнику через коммутируюрще вентили 14, 15. В цепи НВ8,9 включены введенные датчики тока (ДТ) 16, 17, соединенные с входами логи Р ческих элементов 18, 19, При отсут (Л ствии выходного сигнала с элементов 18, 19 на первых входах введенных логических элементов И 20, 21 управляю ел vj

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО11ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1275710 (sg H 02 M 7/515

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3805799/24-07 (22) 30.10.84 (46) 07.12.86. Бюл. Ы 45 (71) Научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского завода "Электротяжмаш им. В. И. Ленина (72) А. А. Чернышев, Л. А. Фудимова и Н. И. Заброда (53) 621.314.572(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 200659, к+. Н 02 М 1/12, 1966.

Бизиков В. А., Миронов В. Н., Обухов С. Г. и др. Системы управления тиристорными преобразователями частоты. — M.: Энергоиздат, 1981.

Электричество, 1968, М 4, с. 51-55.

Авторское свидетельство СССР

М 396797, кл, Н 02 M 7/515, 1970. (54) ТРЕХФАЗНЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при создании инвертора для тягового асинхронного электропривода. Целью изобретения является улучшение массо-габаритных показателей. Устройство содержит в каждой фазе главные вентили (ГВ) 6, 7, соединенные с нулевой точкой источника через нулевые вентили (НВ) 8, 9, Коммутирующие конденсатор 12 и дроссель 13 подключены к источнику через коммутирующие вентили 14, 15. В цепи НВ 8, 9 включены введенные датчики тока (ДТ)

16, 17, соединенные с входами логических элементов 18, 19, При отсутствии выходного сигнала с элементов

18, 19 на первых входах введенных логических элементов И 20, 21 управляL275710 ющий сигнал, выделяемый распределителем 22, не проходит на выходные усилители (ВУ ) 25, 26 . При э том не поступает управляющий сигнал с ВУ 25 или 26 на ГВ 6 или 7. ВУ 25, 26 срабатывают лишь тогда, когда все венИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при создании инвертора для тягового асинхронного электропривода, например, тепловоза.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей путем исключения узла принудительной коммутации нулевых вентилей.

На фиг. 1 представлена схема трехфазного тиристорного инвертора; на фиг. 2 — временные диаграммы импульсов элементов устройства за один период (Т).

В инверторе выходные выводы (фазы)

1-3 получают питание от источника питания, образованного двумя источниками 4 и 5 со средней (нулевой) точкой. Каждая фаза соединена с положительными и отрицательными шинами источника через главные вентили 6 и 7 соответственно и с нулевой точкой через нулевые вентили 8 и 9. Встречнопараллельно главным вентилям включены обратные диоды 10 и 11. Принудительная коммутация главных вентилей осуществляется посредством разряда коммутирующего конденсатора 12 через коммутирующий дроссель 13. Колебательная цепочка 12, 13 подключается с помощью коммутирующих вентилей 14 и 15. В цепи нулевых вентилей 8 и 9 установлены датчики 16 и 17 тока соответственно, выходы которых соединены с входами логических элементов 18 и 19 соответственно, формирующих выходные сигналы полярности, противоположной входным, и задержанные на время после момента окончания тока в нулевых вентилях. Величина задержкиЛ t определяется временем восстановления управляющих свойств нулевых вентилей 8 и 9. Выходы элементов 18 и 19 подсоединены к первым входам тили в фазе отключены и восстановили свои управляющие свойства. Тем самым

НВ Я, 9 надежно коммутируются без применения дополнительного узла принудительной коммутации, за счет чего и достигается поставленная цель ° 2 ил, двухвходовых логических элементов И

20 и 21 (фиг. 2) соответственно, к вторым входам которых подключены выходи 22.6 и 22.7 распределителя 22

5 импульсов каналов включения главных вентилей 6 и 7 соответственно. Распределитель 22 имеет также выходы

22.14 и 22.15 каналов включения коммутирующих вентилей 14 и 15, которые, 10 кроме того, через логические элемен-. ты 23 и 24 инвертирования полярности и задержки заднего фронта соединены с каналами включения нулевых вентилей 8 и 9 соответственно..Элементы

15 23 и 24 формируют выходные сигналы, сдвинутые относительно входных на заданное время 1„, определяемое длительностью процесса принудительной коммутации главных вентилей. В кана20 лах включения всех вентилей установлены выходные усилители 25-30. В каналах включения главных вентилей 6 и 7 установлены -усилители 25 и 26 соответственно, управляющие входы

25 которых соединены соответственно с выходами элементов 21 и 20. В каналах включения коммутирующих вентилей

14 и 15 установлены соответственно усилители 27 и 28, в каналах включе30 ния нулевых вентилей 8 и 9 — усилители 29 и 30„ управляющие входы которых соединены соответственно с выходами элементов 23 и 24.

Инвертор работает следующим об35

Пусть главный вентиль 6 включен и проводит ток нагрузки. В момент времени 5T/12 в соответствии с диаграммой (фиг. 3) распределитель 22

4О выдает сигнал 22.14, который воздействует на выходной усилитель 27, и последний вырабатывает импульс включения коммутирующего вентиля 14.

Вентиль 14 включается, тем самым комз 1275 мутационный колебательный контур с заряженным конденсатором 1? Оказывается подключенным к главному вентилю 6 таким образом, что разрядный ток конденсатора 12 Отключает вентиль 6. Выходной сигнал 22.14 распределителя 22 подается также на вход логического, элемента 23, который формирует выходной сигнал, сдвинутый относительно сигнала 22.14 на время 10 принудительной коммутации вентиля 6.

Таким образом, усилитель 29 выдает импульс на включение нулевого вентиля 8 в конце коммутационного процесса. Вентиль 8 включается в момент tg 15 и подхватывает ток нагрузки. При этом датчик 16 тока вырабатывает сигнал, который подается на вход логического элемента 18 в виде импульса положительной полярности, длитель- 20

НОСТЬ КОТОРОГО (t t ) PBBHR ДЛИ тельности протекайия тока нагрузки через вентиль 8. При этом на выходе элемента 18 сигнал отсутствует в течение интервала (t,, t ) и времени 25

d,t до момента . Задержка йС учитывает зону нечувствительности датчика тока и гарантирует надежное отключение вентиля 8 и восстановление его управляющих свойств. До тех пор, ЗО пока на первом входе -логического элемента И 20 отсутствует выходной сигнал элемента 18, управляющий сигнал

22.7 выделяемый распределителем 22, не проходит на выходной усилитель 26. В момент t> когда все тиристоры в фазе уже отключены и восстайовили свои управляющие свойства, на входах элемента 20 присутствуют оба сигнала, он срабатывает и его выходной сигнал воздействует на усилитель 26, 710 4 который вырабатывает длинный сигнал включения противоположного главного вентиля 7. Последний включается, в фазе 1 начинает протекать ток нагрузки противоположной полярности, и далее работа устройства происходит аналогичным образом в соответствии с диаграммой (фиг. 3). Элементы 18, 19, 23 и 24 построены на базе стандартных логических элементов, например И-HE.

Формула изобретения

Трехфазный тиристорный инвертор, содержащий главные н нулевые управляемые вентили, соединяющие выходные выводы с шинами питания и с нулевым выводом для подключения его к средней точке источника питания соответственно, а также блок управления, включающий распределитель ймпульсов управления и выходные усилители, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улуиления массогабаритных показателей путем исключения узла принудительной коммутации нулевых вентилей, он снабжен датчиками тока, установленными последовательно с нулевыми вентилями, выходы которых через введенные логические элементы инвертирования полярности и задержки заднего фронта импульсов подключены к одним из входов двухвходовых логических элементов И, введенных в каналы управления главными вентилями, к другим входам этих логических элементов И подсоединены соответствующие выходы распределителя импульсов, а выходы логических элементов И подключены к управляющим входам выходных усилителей.

l i75710 (остазитель 1, Ъп,ык

Техред Л.Кравчук

Редактор Б. Петраш корректор М. Максимишинед

Заказ 6578/54 Тираж 631

ВНИИПИ Государстве.:нного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, М-35, Раушская наб., д, 4/5

Подписное

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