Устройство для пуска последовательного инвертера с входным фильтром

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для использования в составе тиристорных преобразователей частоты, содержапщх в качестве звена переменного тока автономный последовательный инвертор . Целью изобретения является поньшение надежности в работе устройства . Для достижения поставленной цели устройство содержит датчик 7 напряжения на фильтровом конденсаторе 18, двухпороговый компаратор 9 и формирователь 11 высокочастотного сигнала , пропорционального вькодному напряжению инвертора. После начального запуска выпрямителя 2 начинает заряжаться конденсатор 18 при достижении напряжением на нем порога компаратора 9, включается блок 10 управления инвертором 8. Сигнал, пропорциональный высокочастотному напряжению инвертора 8, поступает на вход формирователя 11, с выхода которого высокочастотное напряжение, пропорциональное выходному напряжению инвертора, пройдя через выходной усилитель 4 блока 1 управления вьтрямителем 2, открывает последний. Т.о., при общей простоте построения данное устройство позволяет получить высокую степень надежности в работе за счет реализации принципа защиты по высокочастотному току инвертора и по сигналу напряжения на его входном фильтре. 2 з.п. ф-лы, 2 нл. С/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (11) А1

ug 4 Н 02 М 5/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ПЮТ СССР

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4239686/24-07, 4239520/24-07 (22) 04.05 ° 87 (46) 23.01.89. Бюп. Ф 3 (71) Уральский политехнический институт им. С.М.Кирова (72) В.В.Шипицын, В.И.Лузгин, А.Ю.Петров, Н.Н.Четверня, В.Н.Моло- . ков, В.С.Третьяков, В.М.Шигин, А.М.Александров и А.Ю.Морозов (53) 621.316. 727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1069123, кл. Н 02 М 5/22, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М - 428507, кл. Н 02 М 5/22, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ИНВЕРТОРА С ВХОДНЫМ ФИЛЬТРОМ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для использования в составе тиристорных преобразователей частоты, содержащих в качестве звена переменного тока автономный последовательный инвертор. Целью изобретения является повышение надежности в работе устройства. Для достижения поставленной цели устройство содержит датчик 7 напряжения на фильтровом конденсаторе !

8, двухпороговый компаратор 9 и формирователь 11 высокочастотного сигнала, пропорционального выходному напряжению инвертора ° После начального запуска выпрямителя 2 начинает заряжаться конденсатор I8 при достижении напряжением на нем порога компаратора 9, включается блок 10 управления инвертором 8. Сигнал, пропорциональный высокочастотному напряжению инвертора 8, поступает на вход формирователя 11, с выхода которого высокочастотное напряжение, пропорциональное выходному напряжению инвертора, пройдя через-выходной усилитель 4 блока 1 управления выпрямителем 2, открывает последний. Т.о., при общей простоте построения данное устройство позволяет получить высокую степень надежности в работе за счет реализации принципа защиты по высокочастотному току инвертора и по сигналу напряжения на его входном фильтре.

2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1453552

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для использования в составе тиристорных преобразователей частоты, содержащих в качестве звена переменного тока автономный последовательный инвертор.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства. 10

На фиг. 1 и 2 представлены блоксхемы устройства для запуска после1 овательного инвертора при различном выполнении формирователя высокочастотного напряжения, пропорционального

ыходному напряжению инвертора.

Устройство (фиг. 1) содержит блок ,1 упраления выпрямителем 2, выполнен ный в виде формирователя 3 импульсов, ыход которого соединен с входом вы- 2р одного усилителя 4, выход которого редназначен для подключения к управяющим входам выпрямителя 2, блок 5 уска и останова, выход которого соеинеи с входом формирователя 3, а 25 ход — с выходом блока 6 синхронизаи с напряжением сети, датчик 7 наряжения, предназначенный для подключения к конденсатору входного фильтра инвертора 8, двухпороговый компа1 атор 9, вход которого соединен с выходом датчика 7, а выход — с вхоом блока 10 управления инвертором формирователь 11 высокочастотного апряжения, пропорционального выход35 ому напряжению, выполненный в виде трансформатора 12, первичная обмотка

1 оторого предназначена для подключения в диагональ инвертора 8, а вторич

Ная соединена с входом выпрямитель- 40

Ного моста 13, выход которого соединен с конденсатором 14, подключенным к входу питания выходных каскадов блока 1 и к выходу маломощного источника 15 постоянного напряжения.

На фиг. 2 представлен другой пример конкретной реализации формирователя 11, в состав которого входят элемент И 16 и элемент ИЛИ 17, причем первый вход элемента И. 16 соединен с выходом блока 10, второй вход— с выходом блока 5, его выход соедииен с первым входом элемента ИЛИ 17, выход которого соединен с выходным усилителем 4, а второй вход — с выходом формирователя 3.

Устройство, представленное на фиг. 1, работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения начинает работать маломощный источник 15 постоянного тока, заряжая конденсатор 14. Устройство подготавливается к пуску. При нажатии на кнопку

"Пуск" синхронно с питающей сетью блок 5 формирует сигнал, разрешая работу формирователя 3 импульсов, импульсы управления поступают на выходной усилитель 4. Первым же импульсом управления, сформированным в момент естественной коммутации вентилей выпрямителя 2, последний открывается, начиная заряжать фильтровый конденсатор инвертора 8. Датчик 7 напряжения формирует сигнал, пропорциональный уровню напряжения на фильтровом конденсаторе инвертора 8 ° При достижении этим сигналом уровня напряжения, выставленного в компараторе

9, компаратор срабатывает, разре— шая работу блока 10 управления инвертором 8. Блок 10 управления формирует импульсы управления инвертором, запуская его. Сформированный высокочастотный ток в диагонали инвертора 8 выделяется трансформатором 12 тока, выпрямляется выпрямителем 13 и сглаживается фильтром 14. Появившееся на фильтре 14 напряжение запитывает выходной усилитель 4 блока 1 управления выпрямителем, и преобразователь начинает работать. Если по какойлибо причине пуск инвертора 8 не происходит (например отсоединена нагрузка, ошибки в монтаже схемы и т.д.), высокочастотный ток не формируется, и формирователь 11 высокочастотного напряжения неработоспособен, а поскольку мощности маломощного источника

15 питания не хватает для поддержания высокого уровня напряжения на фильтровой емкости 14, импульсы управления выпрямителем 2 не формируются, и последний закрывается. Необходимо лишь чтобы постоянная времени разряда конденсатора 14 не превышала

3,3mS, чтобы не произошло повторное зажигание выпрямителя 1.

Для отключения преобразователя необходимо нажать кнопку "Стоп", при этом блок 5 возвращается в исходное состояние, запрещая работу формирователя 3 импульсов, снимаются импульсы управления с тиристоров выпрямителя

2, и он закрывается. Напряжение на фильтровой емкости инвертора 8 начинает быстро падать, информация об

1453552 этом через датчик 7 напряжения поступает на компаратор 9, который возвращается в исходное состояние, останавливая блок 10 управления инвер5 тором 8. Преобразователь останавливается. Не случайно компаратор 9 выполнен с петлей гистерезиса, это необходимо для исключения ложных срабатываний компаратора при случайных 10 провалах питающего напряжения. Поэтому верхний порог срабатывания компаратора выбран О,SU,„ а нижний

0 2U, где U — напряжение питания на фильтровой емкости инвертора 8.15

Устройство, представленное на фиг. 2, работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения блок 5 подготавливается к работе, При нажатии на кнопку вПуск синхронно 20 с питающей сетью подается разрешение от блока 5 на формирователь 3, который формирует одноКратный импульс.

Пройдя через элемент ИЛИ 17 и выходной усилитель 4, импульс управления, сформированный в момент естественной коммутации вентилей выпрямителя 2, запускает его, последний начинает заряжать конденсатор 18 входного фильтра инвертора 8, Датчик 7 напря= gg жения формирует сигнал, пропорциональный уровню напряжения на фильтровом конденсаторе инвертора 8. При достижении этим сигналом уровня напряжения, выставленного в компараторе 9, компаратор срабатывает, разрешая работу блока 10 управления инвертором 8. Блок 10 управления формирует импульсы управления инвертором, которые, кроме того, подаются íà 4р первый вход элемента И 16, а так как на его второй вход подается разрешение с выхода блока 5, то импульсы управления, проходя через элемент И, а затем через элемент ИЛИ 17, посту- 45 пают на выходной усилитель 4 и открывают силовой выпрямитель 2, который поддерживает напряжение на конденсаторе 18 входного фильтра, и преобразователь начинает работать.

1. Устройство для пуска последовательного инвертора с входным фильтром, содержащее блок синхронизации с напряжением сети, выход которого соединен с входом блока пуска и останова, блок управления выпрямителем с входом питания выходных каскадов, выполненный в виде формирователя импульсов, выход которого связан с входом выходного усилителя, выход кото- рого предназначен для подключения к управляющим входам вентилей выпрямителя, блок управления инвертором, выход которого предназначен для подключения к управляющим входам вентилей инвертора, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, введены датчик напряжения, двухпороговый компаратор и формирователь высокочастотного напряжения, пропорционального выходному напряжению инвертора, причем датчик напряжения предназначен для подключения к конденсатору входного фильтра инвертора, его выход соединен с входом двухпорогового компаратора, выход которого соединен с входом блока управления инвертором, выход блока пуска и останова соединен с вх.лом формирователя импульсов блока упранчения выпрямителем, а выход формирователя высо50

Для отключения преобразователя необходимо нажать кнопку "Стоп", при этом блок 5 устанавливает запретный сигнал на втором входе элемента И 16» с его выхода прекращается подача импульсов управления, силовой выпрямитель 2 закрывается, конденсатор

18 входного фильтра разряжается, отключая блок 10 управления, преобразователь останавливается.

В случае срыва инвертирования в процессе работы преобразователя. падает напряжение на конденсаторе входного фильтра, срабатывает датчик 7 напряжения, и компаратор 9 отключает блок 10 управления инвертором 8, что, в свою очередь, ведет к закрытию силового выпрямителя 2 и ограничивает развитие аварийного процесса.

Таким образом, при общей простоте построения предлагаемое устройство для пуска последовательного инвертора позволяет получить высокую степень надежности в работе за счет реализации принципа защиты по высокочастотному току инвертора и по сигналу напряжения на его входном фильтре.

Формула изобретения

1 453552 равлення выпрямителем и выходу маломощного источника постоянного напряжения. файв.1

Составитель А.Меркулова

Редактор Н.Яцола Техред М. Коданич Корректор Г. Решетник

Заказ 7298/53 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4 кочастотного напряжения, пропорцио нального выходному напряжению инвер.тора, соединен с входом питания выходных каскадов блока управления выпрямителем.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что выход формирователя импульсов блока управления выпрямителем соединен с входом выходного усилителя непосредственно, а фОрмирователь высокочастотного напряжения, пропорционального выходному напряжению инвертора, выполнен в ви1 де высокочастотного трансформатора, первичная обмотка которого предназначена дпя подключения в диагональ инвертора, вторичная обмотка высокочастотного трансформатора. соединена с входом выпрямительного моста, параллельно выходу которого подключен конденсатор, подключенный также к входу питания выходных каскадов блока уп5

3. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что формирователь высокочастотного напряжения, пропорционального выходному напряжению

10 инвертора, выполнен в виде последова- тельно соединенных элемента И и первого входа элемента ИЛИ, причем первый вход элемента И соединен с выходом блока управления инвертором, второй

15 вход элемента И соединен с выходом блока пуска и останова, выход элемента ИЛИ соединен с входом питания выходных каскадов блока управления выпрямителя, а выход формирователя

2р импульсов блока управления выпрямителем соединен с входом выходного усилителя через второй вход элемента

ИЛИ .