Инвертор

 

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике. Целью изобретения является повышение надежности путем выявления аварийной ситуации и предотвращения ее развития. Инвертор содержит мосты главных 1 - 6, распределительных 7 - 12 и обратных 13 - 18 тиристоров, а также два блока коммутации, систему управления 32 и блок защиты 37. Установка датчиков тока 35, 36 последовательно с диодами 33, 34 в блоках коммутации позволяет фиксировать обратную полярность напряжения на коммутирующих конденсаторах 19, 20, которая появляется на них при аварийных режимах. Благодаря сигналам I<SB POS="POST">9</SB>, I<SB POS="POST">20</SB> с датчиков тока с помощью блока защиты 37 формируется сигнал на снятие управляющих импульсов, формируемых системой 32. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (.,(> Н 02 M 7/515

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОЬРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1504767 (21) 4620331/24-07 (22) 14.12.88 (46) 15,12.90. Бюл. ¹ 46 (71) Научно-исследовательский, проектноконструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьков- . ского завода "Электротяжмаш" им. В.И. Ленина (72) А.А. Чернышев, Е.И. Беркович, А,П. Мотыль и Е,М, Эрлих (53) 621.314,572(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1504767, кл. Н 02 M 7/515, 1987. (54) ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к силовой преобразовательной технике, Целью иэобрете(19) ((3) ъ. Ф мС ния является повышение надежности путем выявления аварийной ситуации и предотвращения ее развития. Инвертор содержит мосты главных 1 — 6, распределительных 7—

12 и обратных 13 — 18 тиристоров, а также два блока коммутации, систему управления

32 и блок защиты 37, Установка датчиков тока 35, 36 последовательно с диодами 33, 34 в блоках коммутации позволяет фиксировать обратную полярность напряжения на коммутирующих конденсаторах 19, 20, которая появляется на них при аварийных. режимах. Благодаря сигналам !1э, iso с датчиков тока с помощью блока защиты 37 формируется сигнал на снятие управляющих импульсов, формируемых системой 32. 2 ил.

1614085

Изобретение относится к преобразовательной технике, используемой преимущественно в тяговом электроприводе с асинхронными короткозамкнутыми электродвигателями.

Цель изобретения — повышение надежности инвертора путем выявления аварийной ситуации и предотвращения ее развития.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг.

2 — практическая схема блока защиты, Инвертор содержит мост главных тиристоров 1 — 6, мост распределительных тиристоров 7 — 12, мост обратных управляемых вентилей 13-18. Все мосты соединены между собой выводами переменного тока. Разноименные выводы постоянного тока мостов главных тиристоров 1-6 и обратных управляемых вентилей 13 — 18 также соединены между собой, Коммутационные конденсаторы 19 и 20 и коммутационные запираемые по управлению тиристоры 21 и

22 образуют две последовательные цепочки, включенные между разноименными выводами постоянного тока мостов главных

1 — 6 и распределительных 7- 12 тиристоров, Встречно-параллельно коммутационным тиристорам 21 и 22 включены зарядные дйоды 23 и 24 соответственно. Вспомогательные источники 25 и 26 через дозарядные тиристоры 27 и 28 соответственно подключены к коммутационным конденсаторам 19 и 20, Напряжение источников 25 и 26 стабильно. Разделительный диод 29 включен между выводами постоянного тока моста распределительных тиристоров 7 — 12. Источник 30 питания инвертора подключен к выводам постоянного тока мостов главных

1 — 6 и обратных 13 — 18 тиристоров. Величина напряжения источника 30 питания может изменяться в широких пределах. Источник

30 обладает обратной проводимостью. В тяговом электроприводе тепловоза в качестве источника 30 питания используется система: главный синхронный генератор — выпрямитель — емкостный фильтр, в качестве вспомогательных источников 25 и 26 — система: вспомогательный синхронный генератор — разделительный трансформатор с двумя вторичными обмотками, от которых питаются два диодных выпрямителя. Нагрузка 31 подключена к выводам перемен.ного тока мостов главных 1-6, распределительных 7-12 и обратных 13-17 вентилей. На тепловозе такой нагрузкой являются тяговые асинхронные электродвигатели с короткоэамкнутым ротором. Система

32 управления инвертором вырабатывает импульсы ГI включения тиристоров в соот5

55 ветствии с управляющим сигналом Uy, поступающим от системы регулирования электропривода. Параллельно коммутационным конденсаторам 19 и 20 подключены защитные диоды 33 и 34, последовательно с которыми включены датчики уровня тока 35 и 36 соответственно. Выходы датчиков 35 и 36 соединены с входами блока защиты 37, Сигналы 119 и l20 формируются на выходах датчиков 35 и 36 соответственно .при включении защитных диодов 33 и 34 и возникновения токов в их цепях, На входы блока защиты 37 заведены также сигналы ii датчиков других видов аварий в инверторе или электроприводе, например сигнал аварии двигателя и сигнал 0з от системы управления и защиты электропривода в целом.

Сигнал Оз имеет место, например, при автоматическом повторном включении. Выходной сигнал Од блока защиты 37 заведен в систему 32 управления инвертора с целью снятия управляющих сигналов FI и отключе- . ния инвертора, а также во внешние устройства электропривода, с целью отключения или обесточивания (развозбуждения) источника 30 питания инвертора.

Предлагаемое устройство при возникновении аварийной ситуации работает следующим образом, Поскольку процессы коммутации вентилей идентичны, рассмотрим один из них, например, отключение главного тиристора

1. Для отключения главного тиристора 1 снимается импульс включения Е с него и включается распределительный тиристор 7, подготавливая цепь отключения главного тиристора 1, Затем включается коммутационный запираемый по управлению тиристор 21 и начинается разряд коммутационного конденсатора 19 по цепи; конденсатор 19- диод 29 — распределительHblA тиристор 7 — главный тиристор 1 — коммутационный тиристор 21 — конденсатор

19. Напряжение на конденсаторе 19 снижается. При наличии повреждения в главном тиристоре 1 типа сквозного пробоя ("спекания") переходов тиристор 1 не отключается . и конденсатор 19 разряжается полностью.

Аналогичная ситуация возникает и при снижении отключающей способности по цепи управления запираемого тиристора 21, изэа чего тот остается включенным по окончании заданного времени коммутации, При. этом конденсатор 19 также разряжается до нуля, как и в предыдущей аварийной ситуации. В обоих случаях вслед за разрядом коммутационного конденсатора 19 начинается его перезаряд током нагрузки, Когда обратное напряжение на конденсаторе 19 достигнет уровня падения напряжения на

1614085 защитном диоде 33, последний включается и проводит ток, в результате чего датчик 35 уровня тока срабатывает- и - выдает сигнал. ! ю. Сигнал i

На фиг. 2 показана схема блока 37 защиты, построенная на микросхемах серии

К155. Сигналы датчиков аварийных ситуации I>g, iso и прочие ii заведены на элементы 20

38, 39 и 40 (микросхема К155 ЛЛ1 — четыре элемента 2 ИЛИ), выходной сигнал которых подан на $-вход триггера 41 (микросхема

К155 ТМ2 — два D-триггера). Начальное состояние триггера 41 устанавливается либо 25 вручную нажатием кнопки 42, либо автоматически устройством 43 восстановления схемы защиты по сигналу 0з, связанных с

R-входом триггера 41. Выходной сигнал VA триггера 41 подается на вход системы 32 30 управления инвертора, сигнал 0А может быть использован для воздействия на систему управления и защиты злектропривода.

Блок 37 защиты (фиг. 2) работает следу- 35 ющим образом.

Нажатием кнопки 42 или с помощью устройства 43 по сигналу Оз триггер 41 устанавливается в начальное положение, при

40 котором сигнал ОА отсутствует ("0 j, сигнал

UA соответственно есть ("1"). При возникновении аварийной ситуации в инвеоторе появление любого из сигналов 19, iso переводит триггер 41 в противоположное состояние, при котором сигнал VA равен

21", а сигнал ОА равен "0". Для восстанозле..ия схемы защиты после устранения аварии в инверторе она возвращается в начальное положение вручную — нажатием на кнопку

42 или автоматически — с помощью устройства 43, Введение в схему инвертора защитных диодов и датчиков уровня тока исключает высокочастотные собственные колебания в узле коммутации и перенапряжения при неотключении главного или коммутационного тиристора и позволяет своевременно выявить аварийную ситуацию, благодаря чему повышается надежность инвертора, При этом увеличение объема и массы инвертооа незначительное, поскольку защитные диодй в нормальном режиме током не обтекаются и могут быть установлены без охладителей, а датчики могут быть простейшими, Формула изобретения

И нвертор по авт. св; М 1504767, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем выявления аварийной ситуации и предотвращения ее развития, он снабжен защитным диодом, подключенным параллельна коммутационному конденсатору, и датчиком уровня тока, включенным последовательно с введенным защитным диодом и своим выходом соединенным с введенным блоком защиты.

Составитель Г. Мыцык

Редактор Л. Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор В. Гирняк

Заказ 3896 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101