SU1259436A1 - Тиристорный преобразователь частоты дл электропривода - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть применено в устройствах управлени  и защиты вентильных преобразователей. Целью изобретени   вл етс  уменьшение установленной моврости вентильного и реактивного накопительного оборудовани  преобразовател  частоты. При срабатывании блока 11 заа сты выпр мител  на его выходе по вл етс  единичный сигнал, что приводит к включению первого релейного элемента 12, на выходе которого по витс  нулевой потенциал. Го этому нулевому сигналу подаетс  команда на блокирование импульсов ущ авлени  выпр мисл 1C ел QD 1 СО О)

Description

телем 1, на включение короткозамыка- тел  вьшр мител  через формирователь 10 импульсов управлени  плечами одной фазы и на перевод инвертора в ни верторный режим. Цри этом в выпр мителе 1 ток реактивного накопител  2 энергии переходит на тиристоры одного плеча либо сразу, либо -спуст  врем  не более длительности двух тактов работы выпр мител . При этом ток уменьшаетс  до нул , т.к. реак- накопитель 2 энергии подключаетс  на встречную ЭДС, равную напр жению на Н1инах посто нного тока

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть применено в устройствах управлени  и защиты вентильных преобразователей.

Цель изобретени  - уменьшение ус- тановленной мощности вентильного и реактивного накопительного оборудовани  преобразовател  частоты.

На чертеже представлена схема ти- ристорного преобразовател  частоты дли электропривода.

Преобразователь частоты содержит последовательно включенные выпр митель 1, реактивный накопитель 2 энергии и инвертор 3 системы 4 управлени  выпр мителем, выходами подключенную к управл ющим входам выпр мител  1 и состо щую из формировател  5 импульсов управлени , выходы которого служат выходами системы управлени , входом подключенного к выходу элемента 6, блокирующего им- пупьсы управлени , и выходам распределител  7 импульсов управлени , вход которого через формирователь 8 угла управлени  подключен к выходу элемента 9 перевода системы управлени  выпр мителем в инверторный режим и формировател  10 импульсов управлени  плечами одной фазы, подключен- ного выходами к управл ющим перехода тиристоров соответствующей фазы выпр мител  1. Преобразователь также содержит ,блок 11 защиты выпр мител , выходом подключенный к входу первого релейного элемента 12, систему 13

59436

инвертора 3. В результате врем , в течение которого ток в реактивном накопителе 2 энергии и провод щих тиристорах преобразовател  уменьшаетс  до нул , будет значительно уменьшено . Отключение преобразовател  происходит при нулевых токах на: входных и выходных выводах преобразовател  . Аналогичным образом происходит отключение преобразовател , если срабатьюает блок защиты ин - вертора 3. При этом вьэтр митель I и инвертор 3 мен ютс  рол ми. 1 ил,

2

управлени  инвертором, выходами подключенную к управл ющим входам инвертора 3 и состо щую из формировател  14 управл ющие ; импульсов, выходы которого служат выходами системы управлени  инвертором, входом подключенного к выходу элемента 15, блокирующего импульсы управлени , и выходам распределител  16 импульсов, вход которого через формирователь 17 угла управлени  подключен к выходу элемента 18 перевода в инверторный режим систе1Ф1 управлени  инвертором, и формировател  19 импульсов управлени  плечами одной фазы, подключенного выходами к управл ющим переходам тиристоров соответствующей фазы инвертора 3. Кроме того, устройство содержит блок 20 защиты инвертора, выходом пЪдкпюченный к входу второго репейного элемента 21, блок 22 контрол  напр жени  собственных нужд преобразовател , выходами подключенный к одним входам элементов 6 и 15, блокирующих импульсы управлени , системы управлени  выпр мителем и системы управлени  инвертором, другие входы которых подключены соответственно к выходам первого релейного элемента 12, входу Формировател  10 импульсов управлени  плечами одной Фазы системы управлени  выпр мителем входу элемента 18 перевода в инверторный режим системы управлени  инвертором , первому выходу блока 23 пуска и отключени  преобразовател  и

3

к выходу второго релейного элемента 21, входу формировател  19 импульсов управлени  плечами одной фазы системы управлени  инвертором, входу элемента перевода в инверторный режим системы управлени  выпр мителем и второму выходу блока 23 пуска и отключени  преобразовател .

Вход выпр мител  t через первый выключатель 24 подключен к источник 25 питани , а выход инвертора 3 через второй выключатель 26 подключен к нагрузке 27. Входы управлени  первого 24 и второго 26 выключателей св заны с соответствующими выходами блока 23 пуска и отключени .

Тиристорный преобразователь частоты работает следук цим образом.

При наличии напр жени  в силовой цепи и э системах управлени  регули рование оборотов электроприводного агрегата осуществл етс  за счет изменени  напр жени  на выходе выпрмител  одним из известных способов.

Нормальное отключение преобразо- вател  осуществл етс  за счет перевода управл емого выпр мител  в ин- верторньй режим. Аварийное отключен преобразовател  осуществл етс  трем способами в зависимости от причин аварии.

При срабатывании блока 11 защиты выпр мител  на его выходе по вл етс единичный сигнал, что приводит к включению первого релейного элемент t2, на выходе которого по вл етс  нулевой потенциал. По нулевому сигнлу первого релейного элемента 12 подаетс  команда на блокирование импульсов управлени  выпр мителем, на включение короткозамыкател  выпр мител  через формирователь 10 импульс управлени  плечами одной фазы и на перевод инвертора в инверторный режим .

При этом в выпр мителе 1, в зависимости от текущего значени  угла управлени  ij , ток реактивного накопител  2 энергии переходит на тиристоры одного плеча либо сразу, либо через врем , не более длительности двух та.ктов работы выпр мител .

После перехода тока на тиристоры одного плеча выпр мител  ток уменьшаетс  до нул , так как реактивный накопитель 2 энергии подключаетс  на встречную ЭДС, равную напр жению

на шинах посто нного тока инвертора 3. Скорость уменьшени  тока в реактивном накопителе энергии определ етс  не столько падением напр жени  на его активных элементах и провод щих ток тиристорах преобразовател , сколько противо-ЭДС инвертора , котора  значительно превьпиает эти падени  напр жени .

Поэтому врем , в течение которог ток в реактивном накопителе энергии и привод щих тиристорах преобразовател  уменьшаетс  до нул , значительно меньше, чем при включении в этом режиме тиристоров одного плеча инвертора. Отключение преобразовател  происходит при нулевых токах на входных и выходных выводах преобразовател .

Аналогичным образом происходит отключение преобразовател , если срабатывает блок защиты инвертора. При этом выпр митель и инвертор мел ют- с  рол ми.

При включении второго релейного элемента 21 подаетс  команда на блокирование импульсов управлени  инвертором на включение короткозамыкател  инвертора и на перевод выпр мител  в инверторный . Ток реактивного накопител  2 энергии переходит на тиристоры инвертора 3 одной фазы либо сразу, если инвертор работает в ин- верторном режиме, либо через врем , не более длительности двух тактов ег работы, если инвертор работает в выпр мительном режиме.

После перехода тока на тиристоры одной фазы реактивный накопитель энергии оказываетс  подключённым- к выпр мителю, работающему в инвертор- ном режиме, т.е. на встречную противоЭДС . Под действием этой ЭДС ток в реактивном накопителе и провод щих тиристорах уменьшаетс  до нул , причем скорость уменьшени  тока до нул  определ етс  в основном этой ЭДС, и это врем  значительно меньше, чем было бы при включении в этом режиме тиристоров одной фазы выпр мител  1, а не при переводе его в инверторный режим.

В обоих случа х гарантируетс  отключение преобразовател  практичес- ки без перегрузки тиристорного оборудовани  по току независимо от вида аварии в элементах преобразовател , так как при аварии в выпр мителе, он

выводитс  из работы за счет блокировани  его. импульсов управлени  и включени  короткозамыкател , а энерги  , накопленна  в реактивном накопителе энергии, быстро переходит в электродный агрегат. Наоборот, при аварии в инверторе (сюда же можно отнести и аварии в самом электропроводном агрегате) он исключаетс  из работы, а энерги  реактивного накопител  2 быстро возвращаетс  в сеть, питаюцую преобразователь.

К указанньм видам аварий относ тс  И короткие замыкани  на соответствующих гальванически или диодно разв занных питающих шинах систем управлени  выпр мителем и инвертором. При посадке напр жени  питани  собственных нужд преобразЪвател , в том числе св занной и с одновременным пробоем отдельных элементов системы управлени  выпр мителем и инвертором, сигнал с блока 22 контрол  напр жени  собственных нужд преобразовател  поступает на входы элементов, блокирующих импульсы управлени  выпр мителем 1 и инвертором 3.

При этом в провод щем состо нии в вьшр мителе и инверторе остаютс  тиристоры , которые проводили ток до момента блокировани  всех импульсов управлени , и к реактивному накопителю энергии со стороны выпр мител  оказываетс  подключённьм линейное напр жение между какиьш-либо двзш  фазами питающей сети, а со стороны нагрузки - линейное напр жение между какими-либо фазами на выходе инвертора . Ток в реактивном накопителе энергии определ етс  током, который протекает в нем до момента; блокировани  импульсов управлени , и током, вызванным разностью напр жений, приложенных к входу и выходу накопител .

Ток, определ емый разностью напр - зкений, представл ет собой переменный ток, который, как правило, суммиру сь с ранее протекавшим током, приводит к обнулению тока в реактивном накопителе энергии. В процессе обну- Ден11Я тока в реактивном накопителе Эйергки и провод пшх вентил х, он мозкет и Возрасти (из-за колебательного характера обнул ющего в накопите- .nte тока), но поскольку зтот процесс существенно менее длителен по сравнению , например, с процессом обнулеo

s

0

5

0

5

5

0

5

ни  тока при подаче после блокировки импульсов управлени  в этом режиме на тиристоры одной фазы выпр мител  и инвертора, то энерги , вьщел ема  в тиристорах преобразовател  при таком отключении преобразовател , существенно ниже энергии, вьщеленной . в тиристорах преобразовател , выполненного по известным схемам.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Тиристорньй преобразователь частоты дл  электропривода, содержащий последовательно включенные выпр митель , реактивный накопитель энергии и инвертор, блок защиты выпр мител , блок защиты инвертора, блок контрол  напр жени  собственных нужд преобразовател , первый и второй релейные элементы, вьгходами соединеннью- с управл ющими входами блока пуска и отключени  преобразовател , систему управлени  выпр мителем и систему управлени  инвертором, выходы которых подключены к управл ющим входам соответственно выпр мител  и инвертора , причем кажда  из указанных систем управлени  включает в себ  формирователь импульсов управлени , выходы которого использованы в качестве выходов системы управлени , элемент, блокирующий импульсы управлени , подключенный к соответствующему входу формировател  импульсов управлени , формирователь импульсов управлени  плечами одной фазы, выходы которого подключены к управл ющим переходам тиристоров соответствующей фазы преобразовател , распределитель импульсов, выходы которого подключены к соответствующим входам формировател  импульсов управлени , а вход - к выходу элемента перевода в инверторный режим через формирова- тел гла управлени , о т .л и Ч а - ю щ и и с   тем, что, с целью уменьшени  установленной мощности вентильного и реактивного накопительного оборудовани  преобразовател , выход блока защиты выпр мител  подключен к управл ющему входу первого релейного элемента, выход блока защиты инвертора подключен к управл ющему входу второго релейного элемента, выход блока контрол  напр жени  собственных нужд преобразовател  подключен к первым входам элементов, блокирующих импульсы управлени  выпр мител  и

   712594368

   инвертора, причем второй вход элемен-элемента, блокирующего импульсы упта , блокирукщего импульсы управлени равлени  инвертором, подключен к вывыгф мител , подключен к выходу пер-ходу второго релейного элемента, вывого релейного элемента, входу формы-ходу формировател  импульсов управлеровател  импульсов управлени  плечами 5им  плечами одной фазы системы управодной фазы системы управлени  выпр -лени  инвертором, входу элемента пемителем , входу элемента перевода вревода в инверторнь( режим системы

   инверторный режим системы управлени управлени  выпр мителем и второинвертором , к первому выходу блокаму выходу блока пуска и отклюпуска и отключени , а второй входчени .