Устройство для быстродействующей защиты тиристорного преобразователя электропривода с обмоткой возбуждения

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к релейной защите . Цель изобретения - повьшение быстоодействия защиты при одновремен-Uc Tt ном расширении функциональных возможностей путем обеспечения защиты от аварийных режимов электропривода в целом. При возникновении аварийного процесса возрастает величина тока в аварийном контуре, сигнал с выхода датчика постоянного тока 5 проходит на узел токовой защиты 4, сигнал с выхода этого блока проходит на входы систем импульсно-фазового управления 7 и 8 и в ячейку управления блоком коммутации 6. Выходной сигнал этого блока открьтает тиристор 12 блока, коммутации аварийного тока 11, тиристор блока динамического торможения 18 и тиристор 24 блока коммутации обмотки возбуждения. Силовой тиристозз, проводящий аварийный ток вентильной группы 9, запирается напряжением, с предварительно заряженного конденсатора 14, развитие аварии прекращает сяГ 1 з.п.ф-лы, 2 ил. I (Л фи91

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИС ГИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.Я0„„1297161

А1 (51)4 Н 02 Н 7/ t2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -, Vc

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3837788/24-07 (22) 07. 01. 85 (46) 15. 03. 87. Бюл. М 10 (71) Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения Производственного объединения "Уралмаш" (72) Л.И. Коньппев, Н.А. Филиппов, С.А. Карпов и А.Б. Розенцвайг (53) 621.316.925(088.8) (56) Глух Е.М., Зеленов В.Е. Защита полупроводниковых преобразователей.

М.: Энергия, 1970, с.141.

Авторское свидетельство СССР

Р 681500, кл. Н 02 Н 7/12, 1971. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЙ

ЗАЩИТЫ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ОБМОТКОЙ ВОЗБУЖДЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите. Цель изобретения — повышение быстоодействия защиты при одновременном расширении функциональных возможностей путем обеспечения защиты от аварийных режимов электропривода в целом. При возникновении аварийного процесса возрастает величина тока в аварийном контуре, сигнал с выхода датчика постоянного тока 5 проходит на узел токовой защиты 4, сигнал с выхода этого блока проходит на входы систем импульсно-фазового управления

7 и 8 и в ячейку управления блоком коммутации 6. Выходной сигнал этого блока открывает тиристор 12 блока коммутации аварийного тока 11, тиристор блока динамического торможения

18 и тиристор 24 блока коммутации обмотки возбуждения. Силовой тиристор, проводящий аварийный ток вентильной группы 9, запирается напряжением с предварительно заряженного конденсатора 14, развитие аварии прекращает. ся. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. включенных встречно †израи.1п но тирис,торах 19 и 20, первый вывод блока присоединен к первой выходной шине тиристорного преобразователя, второй вывод через сопротивление 21 динамического торможения — к второй выход— ной шине тиристорного преобразователя, блок 22 коммутации обмотки возбуждения с коммутирующими тиристорами

23 и 24, аноды которых соединены с катодами силовых диодов 25 и 26 соответственно и присоединены к выходным шинам преобразователя, катоды коммутирующих тиристоров соединены между собой, присоединены к первому выводу обмотки 27 возбуждения и к положительному полюсу источника 28 питания, отрицательный полюс источника питания соединен с вторым выводом обмотки возбуждения и с анодами силовых диодов, управляющие электроды коммутирующих тиристоров 19,24 и 20,23 присоединены к первому и второму выходам ячейки коммутации соответственно.

Двигатель 29 подключен к преобразователю и шунтирован вариатором 30, резистором 31 и предохранителем 32, причем эти элементы соединены последовательно и составляют разрядник перенапряжений. Ячейка управления блоком коммутации содержит элемент

33 опорного напряжения, выполненный на стабилитроне, компараторы 34, 35 и 36, первые выходы которых через стабилитрон соединены с общей шиной, вторые входы компараторов являются первым, вторым и третьим входами ячейки управления блоком, выход первого компаратора соединен с входом первого элемента 37 запрета, выход второго компаратора подключен к входу второго элемента 38 запрета, выходы элементов запрета подключены к входам триггера-переключателя 39, выход третьего компаратора соединен с вторыми входами первого и второго элементов запрета и с входом инвертора 40, выходы триггера и инвертора соединены с входами схем 41 и 42 совпадения, входы которых соединены с входами усилителей мощности импульсов 43 и 44, выходы которых являются выходами ячейки управления блоком.

Устройство работает следующим образом.

С датчика 1 тока напряжение поступает в блок 2 управления на расположенный в нем узел 3 раздельного уп1 1297161

Изобретение относится к устройствам защиты тиристорных преобразователей и может быть использовано для защиты электроприводов механизмов экскаваторов, подъемно-транспортных малин, кранов буровых установок и т. п. .Целью изобретения является повышение быстродействия защиты при одновременном расширении функциональных !О возможностей путем обеспечения защиты от аварийных режимов электропривода в целом.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства быстродействующей защиты тиристорного преобразователя электропривода с обмоткой возбуждения, на фиг.2 — функциональная схема ячейки управления блоком коммутации аварийного тока. 20

Устройство содержит датчик 1 переменного тока, расположенный на вывходных шинах тиристорного преобразователя, выход которого соединен с первым входом расположенного в блоке 2 управления узла 3 раздельного управления, узел 4 токовой защиты, первый вход которого соединен с выходом датчика 5 постоянного тока, расположенного на выходных шинах тиристорного преобразователя, ячейку 6 управления блоком коммутации, входы которой соединены с вторым и третьим выходами узла раздельного управления и с вторым выходом узла токовой защиты, бло- 35 ки 7 и 8 импульсно-фазового управления вентильными группами 9 и 10 тиристорного преобразователя соответственно "вперед" и "назад", входы блоков импульсно-фазового управления 40 соединены с первыми выходами узлов раздельного управления и токовой защиты, блок 11 коммутации аварийного тока с коммутирующими тиристорами 12 и 13, катоды которых подключены к 45 катодным группам сиговых тиристоров соответствующего преобразователя, управляющие электроды соединены с выходами ячейки управления блоком коммутации, аноды объединены и соедине- 50 ны с первым выводом разрядного конденсатора 14, второй вывод конденсатора присоединен к объединенным катодам силовых диодов 15,16 и 17, аноды которых присоединены к соответст- 55 вующим входным шинам тиристорного преобразователя, блок 18 динамического торможения, выполненный на двух

129716 блока коммутации обмотки возбуждения двигателя, обеспечивая этим защиту электропривода в целом.

В аварийных режимах статической перегрузки,при прорыве инвертора, опрокидывании инвертора предлагаемое устройство защиты работает аналогично описанному.

При пробое тиристора в одной из вентильных групп преобразователя или 10 сбое в узле раздельного управления, приводящим к прорыву по уравнительному контуру, аварийный ток протекает через датчик 1 тока, сигнал с которого через узел раздельного управления по- 15 дается на вход узла токовой защиты, далее происходят процессы, аналогичные описанным.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает защиту тиристоров, 20 преобразователя, двигателя и механизма при внешних и внутренних коротких замыканиях, исчезновении напряжения питающей сети, при срабатывании максимальной токовой и дифференциальной защит и других возможных видов защит и блокировок, воздействующих на узел токовой защиты.

Формула изобретения ЗО

1. Устройство для быстродействующей защиты тиристорного преобразователя электропривода с обмоткой возбуждения, с блоками импульсно-фазово- 35 го управления, содержащее блок коммутации аварийного тока, в состав которого входят два коммутирующих тиристора, три силовых диода, разрядный конденсатор, узел токовой защиты, узел раздельного управления, при этом первый вход узла раздельного управления . соединен с выходом датчика переменного тока, который установлен на входных шинах тиристорного преобразовате- 45 ля, первый вход узла токовой защиты соединен с выходом датчика постоянного тока, который установлен на выходных шинах преобразователя, первые выходы узлов раздельного управления и токовой защиты подключены к входам блоков импульсно-фазового управления тиристорным преобразователем, выходы которых подключены к управляющим электродам силовых тиристоров соответствующего преобразователя, аноды силовых диодов блока коммутации соединены с входными шинами тиристорного

1 6 преобразователя, катоды их объединены и подключены к первому выводу коммутирующего конденсатора, к второму выво-, ду которого подключены аноды коммутирующих тиристоров блока коммутации, катоды которых подключены к катодным группам силовых тиристоров соответствующего преобразователя, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия защиты при одновременном расширении функциональФ ных возможностей путем обеспечения защиты от аварийных режимов электропривода в целом, в него дополнительно введены ячейка управления блоком коммутации, блок динамического торможения, выполненный на двух включенных встречно-параллельно тиристорах, блок коммутации обмотки возбуждения двигателя, содержащий два диода и два тиристора, при этом первый и второй входы ячейки управления соединены с вторым и третьим выходами узла раздельного управления, третий вход ячейки управления соединен с вторым выходом узла токовой защиты, первый выход ячейки управления подключен к управляющим переходам первых коммутирующих тиристоров блока коммутации аварийного тока, блока динамического торможения, блока коммутации обмотки возбуждения, второй выход ячейки управления подключен к управляющим переходам вторых тиристоров блока коммутации аварийного тока, блока динамического торможения, блока коммутации обмотки возбуждения, коммутирующие тиристоры блока динамического торможения подключены одним выходом к первой выхоцной шине тиристорного преобразователя, вторым выходом — через сопротивление динамического торможения к второй выходной шине тиристорного преобразователя, анод первого коммутирующего тиристора блока коммутации обмотки возбуждения соединен с катодом первого силового дио-. да этого же блока, который подключен к первой выходной шине тиристорного преобразователя, анод второго коммутирующего тиристора соединен с катодом второго силового диода, который подключен к второй выходной шине ти ристорного преобразователя, катоды коммутирующих тиристоров подключены к первому выводу обмотки возбуждения, к которому подключен положительный вывод источника питания обмотки возфиз2

Составитель Л. Корнеева

Редактор А. Лежнина Техред A. Кравчук Корректор Л. Пилипенко

Заказ 790/58 Тираж 619 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 буждения, к второму выводу обмотки возбуждения подключены отрицательный вывод источника питания и аноды силовых диодов, тиристорный преобразователь шунтирован разрядником перена- 5 пряжения, состоящим из соединенных последовательно варистора, резистора и предохранителя.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что ячейка !О управления блоком коммутации содержит три компаратора, два элемента запрета, триггер-переключатель, инвертор, две схемы совпадения, два усилителя, при этом первые входы первого, второ- 15 го и третьего компараторов соединены с общей шиной через элемент опорного напряжения, вторые входы первого и второго компараторов соединены с вторым и третьим выходами узла раздель- 20

1б1 8 ного управления, второй вход третьего компаратора подключен к второму выходу узла токовой защиты, выход первого компаратора соединен с входом первого элемента запрета, выход второго компаратора подключен к входу второго элемента запрета, выход третьего компаратора соединен с запрещающими входамн первого и второго элементов saпрета и с входом инвертора, выходы элементов запрета подключены к входам триггера-переключателя, выходы которого соединены с первыми входами первой и.,второй схем совпадения, на вторые входы схем совпадения подключен выход инвертора, выходы схем совпадения соединены с усилителями,мощности импульсов, выходы которых служат первым и вторым выходом ячейки управления.