Устройство для защиты тиристорного инвертора напряжения

 

а) (72) Авторы мзобретенмя

Н. М. Канашев, С..М. Росляков и .В. Г. Яцук

Отделение Всесоюзного научно-исследовател фкого, :%Р ъЪ ° института электромеханики (7l) Заявятеяь (54) УстРОйстВО ДЛЯ ЗАЩИтц тиРИСтОРНОГО

ИНВЕРТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

И зоб ре тени е относится к электротехнике и может найти применение для построения систем управления и защиты тиристорных преобразователей.

Известно устройство для защиты тиристорного инвертора напряжения, содержащее элементы формирования запрета управляющих импульсов и команд на включение тиристоров контуров йскусственой коммутации $1 ).

Недостатком указанного устройства является одновременное снятие управляющих импульсов со всех тиристоров (основных и коммутирующих) инвертора, что может быть недостаточным для нормального выключения тиристорного инвертора напряжения, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для защиты тиристорного инвертора н пояжения с искусственной коммутацией, содержащее датчики, блок автоматического повторного включения (АПВ), включенный в шину питания инвертора исполнительный орган, состоящий из тиристорного ключа с емS костным прерывающим контуром в виде последовательно соединенных предварительно заряжаемого конденсато" ра, дросселя и гасящего тиристора, подключенных параллельно тиристорному ключу, и цепь с тиристором перезаряда упомянутого конденсатора, элемент суммирования команд на включение инвертора.по сигналам оперативного включения и АПВ, элемент суммирования команд на отключение инвертора по сигналам оперативного отключения и по сигналам датчиков, первый триггер и элемент задержки, 20 причем входы AllB, элемента задержки и блока управления гасящего тиристора подключены .к датчикам защиты, выход элемента задержки под936198 4

55 ключен к блоку управления тиристора пе ре заряда | 2 j.

Данному устройству присущи недостатки приведенного выше устройства и, кроме того, одновременное снятие запрета управляющих импульсов для основных, коммутирующих и ключевого тиристоров flG командам на АПВ и оперативное включение без предварительной подготовки коммутирующей емкости может быть причиной неустойчивого включения инвертора.

Цель изобретения - повышение надежности путем обеспечения гарантированного выключения основных тиристоров при наличии противо-ЭДС нагрузки, а также путем повышения устойчивости включения инвертора при

АПВ и оперативном включении.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты тиристорного инвертора. напряжения снабжено дополнительным элементом задержки, вторым и третьим триггерами и двумя элементами И-НЕ, причем выход второго триггера подключен к блоку управления коммутирующими тиристорами, первый вход этого триггера подключен через Дополнительный элемент задержки к элементу суммирования команд на отключение инвертора, а второй - к выходу элемента суммирования команд на включение инвертора и к первому входу третьего триггера, второй вход которого через первый элемент И-НЕ подключен к блокам управления тиристорами инвертора, выход третьего триггера подключен через второй элемент И-НЕ ко второму входу первого триггера, вторые входы элементов И-HE соединены между собой и подключены к выходу блока управления коммутирующими тири сторами.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Схема содержит блок импуль сно-фазового управления вентилями инвертора 1, выходами подключенный соответственно к управляющим электродам вентилей инвертора 2 - 7, блок импульсно-фазового управления коммутирующими вентилями 8,выходами подключенный соответственно к управляю щим электродам коммутирующих вентилей 9 — 16, блок управления 17, тиристорного ключа 18, блок управле5

35 ао

45 ния 19, гасящего тиристора 20, анодом подключенного к аноду ключа 18, а катодом через последовательно включенные конденсатор 21 и дроссель 22 — к катоду ключа 18, блок управления 23 тиристора перезаряда

24, анодом подключенного к катоду гасящего тиристора 20, катодом — к катоду ключа 18. Вход блока управления 23 через элемент задержки 25 подключен ко входу блока АПВ 26 и одному входу элемента суммирования команд на отключение 27, выходом подключенного ко входу дополнительного элемента задержки 28 и к одному входу триггера 29, выход которого подключен к одному входу элемента

И-НЕ 30, другой вход которого подключен к одному входу элемента И-Н

31, другим входом подключенного к выходу триггера 32, Один вход триггера 32 подключен к одному входу триггера 33 и к выходу элемента суммирования команд на включение 34.

Другой вход триггера 33 подключен к выходу дополнительного элемента задержки 28, а выход — ко входу блока импульсно-фазового управления коммутирующими вентилями 8, соответствующий выход которого подключен к соединенным вместе входам основного и дополнительного элементов И-НЕ 30 и 31. Выход дополнительного элемента И-HE 30 подключен к другому входу триггера 32. Вход блока импульсно-фазового управления 1 подключен ко входу блока управления 17 и выходу триггера 29. Выход блока АПВ

26 подключен к одному входу элемента суммирования на включение 34, другой вход которого предназначен для ввода сигнала на включение. Вход блока управления 19 соединен с одним входом элемента суммирования команд на отключение 27 и входом блока

АПВ 26.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал датчиков защиты через узел суммирования команд на отключение 27 переключает основной триггер 29, который запрещает формирование импульсов управления блоком импульснофазового управления вентилями инвертора l и блоком управления 17. Одновременно по сигналу защиты блок управления 19 вырабатывает импульс на включение гасящего тиристора 20

5 936 l98 6

Вентильный ключ 18 запирается и пре рывает аварийный FQK инвертора.

Сигналом защиты запускаются основной 25 и дополнительный 28 элементы задержки и блок АПВ 26. Им- 5 пульсом с выхода основного элемента задержки 25 через блок управления 23 включается тиристор переэаряда 24, а импульсом дополнительного элемента задержки 28 через 2-3 0 жимах. периода частоты инвертора триггер

33 переключается в состояние, при котором его выходной уровень осуществляет запрет работы блока импульсно-фазового управления комму- 15 тирующими вентилями 8.

По сигналу оперативного отключения также запрещается работа блока импульсно-фазового управления вентилями инвертора 1 и с задержкой во 20 времени блока импульсно-фазового управления коммутирующими вентиля= ми 8, причем включение гасящего тиристора 20, основного элемента за" держки 25 и блока АПВ 26 при этом 25 не производится.

Сигнал оперативного включения или АПВ через узел суммирования команд на включение 34 переключает триггеры 32 и 33. При этом выходной уровень триггера 33 является разрешающим для формирования управляющих импульсов блоком импульснофазового управления коммутирующими вентилями, а на первом входе основного элемента И-НЕ 31 присутствует уровень второго дополнительного триггера 32. Поэтому первый из последо- . вательности импульсов блока импульсно-фазового управления коммутирую- 40 щими вентилями 8, поступая на второй вход дополнительного элемента

И-НЕ 31, обеспечивает совпадение сигналов на входах этого элемента и переключение импульсом с его выхода триггера 29, выходной уровень которого является разрешающим для формирования управляющих импульсов

:блоком импульсно-фазового управления вентилями инвертора 1. После переключения триггера 29 также формируется импульс блоком управления 17 для включения вентильного ключа l8.

Формула изобретения

Положительный технический эффект предлагаемого устройства заключается в повышении надежности инвертора обеспечением raрантированного выключения основных тиристоров инвертора

Ьри наличии противо-ЭДС нагрузки пу тем предоставления дополнительного времени для работы коммутирующих ти. ристоров в течение двух-трех перио" дов частоты инвертора после введения запрета управляющих импульсов для основных-тиристоров и тиристорного ключа, а также в повышении yC- тойчивости инвертора в пусковых реУстройство для защиты тиристорного инверторв напряжения с искусствей ной коммутацией, содержащее датчики, блок автоматического повторного включения (АПВ), включенный в шину питания инвертора исполнительный ор" ган, состоящий иэ тиристорного ключа с емкостным прерывающим контуром в виде последовательно соединенных предварительно заряжаемого конденсатора, дросселя и гасящего тиристора, подключенных параллельно тиристорному ключу, и цепь с тиристором перезаряда упомянутого конденсатора, элемент суммирования команд на включение .инвертора по сигналам оперативного включения и АПВ, элемент суммирования команд на отключение инверторв по сигналам оперативного отключения и по сигналам датчиков, первый триггер и элемент задержки, причем входы АПВ, элемента задержки, и блока управления гасящего тиристора подключены к датчикам защиты, выход элемента задержки подклю чен к блоку управления тиристора с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено дополнитель" ным элементом задержки, вторым и третьим триггерами и двумя элемен" тами И-НЕ, причем выход второго триггера подключен к блоку управления коммутирующими тиристорами, пер" вый вход этого триггера подключен через дополнительный элемент аадержки к элементу суммирования ко" манд йа отключение инвертора, а вто. рой - к выходу элемента суммирования команд на включение инвертора и к первому входу третьего триггера второй вход которого через первый элемент И-НЕ подключен к блокам .управления тиристорами инвертора, выход третьего триггера подключен через второй элемент И-HE ко второму

936198

Составитель 10.Áîÿðèíoâ

Редактор M.Келемеш Техред Т. Маточка Корректор Н.Стец

Заказ 4238/64 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного коьитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, входу первого триггера, вторые вхоры элементоЬ И-НЕ соединены между собой и подключены к выходу блока управления коммутирующими тиристорами.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

I . Авторское свидетельство ГССР

М 208091, кл. Н 02 Н 7/12, 1965.

2. Разработка и внедрение быстродействующих систем защиты силовых

% преобразовательных устройств. Тезисы докладов и сообщений. М., "Тяжпромэлектропроект", 1975, с. 13-16.