Устройство для защиты тиристорного преобразователя частоты от перенапряжений и токов короткого замыкания

 

/ ю л Г.С.Буленко, Г.В.Лебедев, Л.Д. Павский и А.А. Полякова

Д л

Научно-исследовательский проектно-конструкто ц Г" и технологический институт комплектного электропривода

/ (72) Авторы изобретения (7!) ЗаявитеЛь (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТИРИСТОРНОГО

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

И ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

1 .Изобретение относится к преобразова тельной технике и может быть использо вано в системах тягового частотно-регу лируемого синхронного электропривода транспортных средств.

Известны устройства для зашиты тиристорных преобразователей частоты от перенапряжений и токов короткого замы: кания, содержащие первый выключатель питания, датчик тока, подсоединенный к первому выключателю питания, клеммы для подключения тиристорного преобразователя частоты, подсоединенного своим . первым входом к первичной пепи датчика тока, двигатель, подсоединенный к выходу тиристорного преобразователя частоты, пороговый элемент, подсоединенный своим входом к вторичной пепи датчика тока, первый ключевой элемент, подсоединенный к выходу порогового элемента, узел сня,тия импульсов управления, подсоединенный своим выходом к второму входу тиристорного преобразователя частоты, а входом - к выходу первого ключевого

2 элемента, логический элемент И, подсое» диненный своим первым входом к выходу первого ключевого элемента, а выходом к первому выключателю питания, элемент выдержки времени, подсоединенный своим входом к выходу первого ключевого эле»мента, а выходом — к второму входу логического элемента И (1 ).

Наиболее близким техническим решением к изобретению по средствам и до»

1О стигаемому результату является устройство для защиты тиристорного преобразователя частоты от перенапряжений и токов короткого замыкания, содержащее.

15 оптрон, полупроводниковый ключ порого в ° вый элемент на основе стабилитрона, резистор, блок снятия импульсов управления с релейным .элементом, контакты которого включены между клеммами для подключения источника питания и преобразователя 2

Недостатком известных устройств яв ляетсп их невысокая надежность и быо тродействиэ. импульсов управления в виде падения напряжения на резисторе 10 отсутствует, и узел снятия импульсов управления не

20 и с катушки релейного алемента 1, после чего силовые. цепи тиристорного преобразователя частоты отключаются от источника питания.

Использование изобретения обеспечива ет повышение надежности и быстродействия устройства для защиты тиристорного преобразователя частоты от перенапряжений и токов короткого замыкания.

Формула изобретения

Устройство дпя защиты тиристорного преобразователя. частоты от перенапряжений и токов короткого замыкания, содержащее оптрон, полупроводниковый ключ, пороговый элемент на основе стаби1 литрона, ряастор, выключатель, блок сня-. тия импульсов управления с релейным

3 983887 4

Цель изобретения — повышение,, на- Через резистор 10 ток по цепи опедежности и быстродействия устройства ративного питания не протекает, иодля защиты тиристорного преобразоватэ. этому сигнал на входе узла 9 снятия ля частоты от перенапряжений и токов . короткого замыкания. $

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено трансформато воздействует на цепи управления тириором с выпрямителем, выход которого торов преобразователя 3. подключен к аноду и катоду тиристор- Как только напряжение на обмотке ного ключа, управляющий электрод кото- возбуждении электродвигателя 4 достирого подключен через последовательно гает уровня срабатывания порогового соединенные светоизлучающий диод и ста- элемента 6, в цепях управления тиристобилитрон к аноду тиристора ключа, а фото ра 8 и оптронного тиристора 7 появляю тиристор оптрона подключен своим анодом ся сигналы управления, При атом тириок первым выводам релейного элемента и тор 8 включается и шунтирует обмотку выключателя и катодом - к входу блока возбуждения, появление значительных песнятия импульсов управления и к первс ренапряжений на статорной обмотке враму выводу резистора, второй вывод кото.» щающегося электродвигателя, а соответрого соединен с вторыми выводами ре- ственно, и возникновение перенапряжелейного элемента и выключателя. ний на тиристорах преобразователя 3.

На чертеже приведена принципиальная Одновременно с включением оптронноалектрическая схема устройства для за- го тиристора 7 на резисторе 10 по цепи щиты преобразователя частоты от пере- оперативного питания создается падение напряжений и токов короткого замыкания. напряжения, которое поступает на вход

Устройство содержит выключатель 1 3 безынерционного блока 9 снятия импульв виде релейного элемента, второй выклю сов управления, и исключает подачу имчатель 2, клеммы для подключения ти- пульсов управления на тиристоры преобристориого преобразователя 3 частоты, разователя 3, за счет чего прекращаетвыход которого подсоединен к клеммам ся протекание аварийного тока через для подключения синхронного алектродви- якорную обмотку электродвигателя 4. гателя 4, выпрямительный элемент 5, В момент включения оптронного тисостоящий из трансформатора и выпрями- ристора 7 за счет протекания тока через теля, который осуществляет питание об- резистор 10 создается токовая перегруз»

I мотки возбуждения алектродвигателя 4, в цепи выключателя 2, которая привопороговый элемент 6, оптрон 7, тирио- дит к er.o отключению. торный ключ 8, узел 9 снятия импупь35

При отключении выключателя 2 снижасов управления и шунтирующий резис: ется напряжение с цепей оперативного тор 10. питания тиристорного преобразователя 3

Устройство работает следующим обра-, I зом.

При включении релейного алемента 1 питающее напряжение через первичные обмотки трансформатора элемента 5 выпрямления подается на тиристорный преобразователь 3 частоты, выход которого подключается к якорной обмотке синхронного двигателя 4. Питание обмотки возбуждения синхронного двигателя 4, подключенной к выходу элемента 5 выпрямаения, осуществляется током, про,порциональным первичному току тириоторного преобразователя 3 частоты.

Уровень срабатывания порогового элемента 6 выбран выше величины напряжения на обмотке возбуждения синхронного тягового двигателя 4 во всем диапазоне регулирования скорости вращения. При этом оптрон 7 и тиристорный ключ 8 разомкнуты.

5,.983887 е елементом,. контакты которого включена . выводам релейного элемента и выключа между клеммами для подключения нсточ- геля и катодом - к входу блока снятия ника питания н преобразователя, î т л и-, ймпульсов управления и к первому вывоч а ю щ е еся тем,,что,,с целью по- ду резистора, второй вывод которого сое вышения надежности и быстродействия, динен с вторыми выводами релейного оно снабжено трансформатором с выпря- алемента и выключателя. мителем, выход которого подключен к аноду и катоду тиристорного ключа, уп- Источники информации, равляющий електрод которого подключен принятые во внимание при экспертизе через последовательно соединенные свето о 1. Авторское свидетельство СССР излучающий диод и стабнлитрон к аноду 34 304870, кл. Н 02 Н 7/10, 1965. тиристора ключа, а фототиристор оптроФ 2. Авторское" свидетельство СССР на подключен своим анодом к первым 34 688953, кл. Н 02 Н 7/10, 1979.