SU1261068A1 - Frequency converter with protection - Google Patents
Frequency converter with protection Download PDFInfo
- Publication number
- SU1261068A1 SU1261068A1 SU853868713A SU3868713A SU1261068A1 SU 1261068 A1 SU1261068 A1 SU 1261068A1 SU 853868713 A SU853868713 A SU 853868713A SU 3868713 A SU3868713 A SU 3868713A SU 1261068 A1 SU1261068 A1 SU 1261068A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- thyristor
- input
- protective
- sensor
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике , а именно к устройствам защиты силовых тиристорных преобразователей частоты при аварийных режимах . Целью изобретени вл етс повышение надежности и КПД устройства . При возникновении аварийного режима в преобразователе частоты датчик аварийных режимов 25 формирует аварийный сигнал. Включаютс тиристоры 12,13 и блокируетс работа системы управлени 24. Конденсаторы 8 и 9 через тиристор 12 соедин ютс последовательно, напр жени их складываютс и своим разр дным током они гас т тиристоры управл емого вьшр мител 1. Одновременно при включении тиристора 12 напр жение на нем резко падает и датчик состо ни защитного тиристора 14 вьщаёт сигнал логического нул . По спаду выходного импульса датчика состо ни защитного тиристора 14 включаетс таймер 17, сигналом которого ключ 18 размыкает цепь зар да конденсаторов 8, 9 на врем , определ емое выдержкой таймера I7, которое выбираетс заведомо больше максимального времени работы защиты. В результате 2 § to ОдThe invention relates to electrical engineering, in particular, to protection devices for power thyristor frequency converters during emergency conditions. The aim of the invention is to improve the reliability and efficiency of the device. When an emergency mode occurs in the frequency converter, the emergency mode sensor 25 generates an alarm. The thyristors 12, 13 are turned on and the control system 24 is blocked. The capacitors 8 and 9 are connected in series through the thyristor 12, their voltages are added and, with their discharge current, they quench the thyristors of the controlled star 1. At the same time, when the thyristor 12 is turned on, the voltage it drops sharply and the sensor state of the protective thyristor 14 detects a logical zero signal. By decreasing the output pulse of the state sensor of the protective thyristor 14, a timer 17 is activated, by means of which the switch 18 opens the charge circuit of the capacitors 8, 9 for a time determined by the exposure of timer I7, which is chosen to be longer than the maximum protection time. As a result, 2 § to Od
Description
исключаютс потери в резисторах 5, 6 во врем работы за1читы, а также повьшаетс надежность выключени тиристоров 12,13 за счет исключени losses in resistors 5, 6 during the operation of the reader are eliminated, and also the reliability of turning off thyristors 12,13 increases due to the exclusion
Изобретение относитс к злектро- технике, а именно к устройствам защиты силовых тиристорньпх преобразователей частоты при аварийных режимах .The invention relates to electrical engineering, in particular, to protection devices of power thyristor frequency converters under emergency conditions.
Целью изобретени вл етс повы- шение надежности и КПД устройства,The aim of the invention is to improve the reliability and efficiency of the device,
На чертеже приведена схема преобразовател частоты с защитой,The drawing is a diagram of the frequency converter with protection,
Преобразователь частоты с защитой содержит подключенный к сети переменного тока трехфазный мостовой управл емый вьтр митель 1, выход которого через входной дроссель 2 соединен с входом автономного инвертора 3, неуправл емый мостовой выпр митель 4 с зар дными резисторами 5 и 6 и демпфирующим конденсатором 7, подключенный к мостовой схеме , образованной защитными конденсаторами 8 и 9 и диодами IО и П, в одну диагональ которой включен защитный тиристор 12, а друга диагональ через дополнительный тиристор 13 подключена к выходу мостового управл емого выпр мител 1; датчик 14 состо ний защитного тиристора, подключенный входом параллельно защитному тиристору 12, а выходом - к первому сигнализатору 15 и элементу НЕ 16 а через таймер 17 - к входу ключа 18 включенному последовательно с выходом неуправл емого выпр мител 4, Выход элемента НЕ 16 через элемент ИЛИ-НЕ 19 соединен с R -входом триггера 20, S -вход которого подключен к установочному резистору 21 и кнопке Пуск 22 { к цепи пуска), а выход - к второму сигнализатору 23 и , управл ющему входу системы 24 управлени преобразователем, выходы кото- рой соединены с управл ющими входами тиристоров мостового управл емого выпр мител I и автономного инвертора 3, Вход датчика 25 аварийных режимов соединен с соответствующими A protected frequency converter contains a three-phase bridge-controlled controlled transformer 1 connected to an AC network, the output of which is connected via an input choke 2 to an input of an autonomous inverter 3, an uncontrolled bridge rectifier 4 with charging resistors 5 and 6 and a damping capacitor 7, connected to the bridge circuit formed by protective capacitors 8 and 9 and diodes IO and P, in one diagonal of which protective thyristor 12 is connected, and the other diagonal is connected through an additional thyristor 13 to the output of bridge control available rectifier 1; sensor 14 of the thyristor protection state, connected by the input parallel to the protection thyristor 12, and output to the first signaling device 15 and the HE element 16 and, through timer 17, to the input of the key 18 connected in series with the output of the uncontrolled rectifier 4, He 16 element output through the element OR NO 19 is connected to the R input of the trigger 20, the S input of which is connected to the installation resistor 21 and the Start button 22 (to the start circuit), and the output to the second signaling device 23 and, to the control input of the converter control system 24, which outputs - swarm connected to control inputs of the thyristors of the bridge controlled rectifier I and the autonomous inverter 3, the input of the sensor 25 of the emergency modes is connected to the corresponding
протекани через них посто нного тока от неуправл емого выпр мител 4 при разрыве его выходной цепи, 1 ил.direct current flowing through them from uncontrolled rectifier 4 at rupture of its output circuit, 1 sludge.
0505
5 0 55 0 5
5five
цеп ми преобразовател частоты, а выход - с управл ющими входами защитного 12 и дополнительного 13 тиристоров и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 19,circuits of the frequency converter, and the output - with the control inputs of the protective 12 and additional 13 thyristors and the second input of the element OR NOT 19,
Система 24 управлени преобразователем состоит из блоков управлени выпр мителем 1 и инвертором 3, устройства блокировани выходных импульсов и может быть выполнена по известным схемам.The converter control system 24 consists of the control units of the rectifier 1 and the inverter 3, the output pulse blocking device and can be performed according to known schemes.
Датчик 25 аварийных режимов представл ет собой систему датчиков, формирующих аварийный сигнал при срыве режима инвертировани в инверторе 3., при внутренних и внешних коротких замыкани х выпр мител 1 и коротких замыкани х питающих шин выпр мител 1 на землю, The emergency mode sensor 25 is a sensor system that generates an alarm signal when the inverting mode in inverter 3 fails, with internal and external short-circuits of rectifier 1 and short-circuits of supply buses of rectifier 1 to ground,
Датчик 14 состо ни контролирует наличие и величину напр жени на выходе вьшр мител 4 и на защитных конденсаторах 8 и 9, а также состо ние тиристора 12 и представл ет собой пороговое устройство, формирующее на выходе сигнал в зависимости от величины напр жени на защитном тиристоре 12, Он может быть выпол- нен по схеме триггера Шмитта,A state sensor 14 monitors the presence and magnitude of the voltage at the output of the capacitor 4 and at the protective capacitors 8 and 9, as well as the state of the thyristor 12, and is a threshold device that generates a signal at the output depending on the voltage of the protective thyristor 12 It can be executed according to the Schmitt trigger scheme,
В качестве ключа 18 может быть использовано электромагнитное реле или полупроводниковый ключ,As the key 18 can be used electromagnetic relay or a semiconductor key,
Сигнализ5торы 15 и 23 служат дл визуального контрол состо ни и работоспособности устройства и могут быть выполнены, например, в виде световых индикаторов тлеющего разр да или светодиодов.Signallers 15 and 23 serve to visually monitor the state and operability of the device and can be performed, for example, in the form of glow indicators or LEDs.
Преобразователь частоты с защитой работает следующим образом.The frequency converter with protection works as follows.
При подаче питающего напр жени на устройство датчик 14 состо ни зашиты выдает сигнал логического нул , так как напр жение на тирис- торе 12 в начальный момент равно нулю. При этом первый сигнализаторWhen the supply voltage is applied to the device, the protection state sensor 14 generates a logic zero signal, since the voltage on the thyristor 12 is zero at the initial time. In this case, the first signaling device
33
15 сигнализирует об отсутствии напр жени на зш итных конденсаторах 8 и 9. На вход R триггера 20 подаетс логический ноль - дважды проинве тированный в элементах НЕ 16 и ИЛИ- НЕ 19 выходной сигнал датчика 14. Н вход R триггера 20 подаетс логичека единица за счет подключени этого входа к источнику питани триггера с напр жением U через установочный резистор 21. В результате триггер 20 при подаче питани на устройство устанавливаетс в ноль, включаетс второй сигнализатор 23, система 24 управлени преобразовате лем управл ющие импульсы не формирует . Конденсаторы 8. и 9 зар жаютс от неуправл емого Выпр мител 4 через резисторы 5 и 6, ключ 18 и диоды 10 и 11, а конденсатор 7 - че рез резистор 5. При достижении напр жени на конденсаторах 8 и 9, бликого к Ufj - выходному напр жению выпр мител 4, датчик 14 состо ни защиты выдает сигнал логической еди виды, по которому сигнализатор 15 выключ &етс , что свидетельствует о готовности заи{иты к работе. Выходной сигнал логической единицы датчика 14 поступает на таймер 17, но он не включаетс , так как реагирует на спад входных импульсов, элемент НЕ 16 инвертирует сигнал и подает на элемент ИЛИ-НЕ I9 логический ноль; если с выхода датчика 25 ава- рийных режимов сигнала нет, то на выходе элемента ИЛИ-НЕ I9 формируетс логическа единица, т.е. снимаетс запрет на изменение триггера 20. При подаче логического нул на S-вход триггера 20 (например, нажатием кнопки 22 Пуск) на его выход15 indicates the absence of voltage on the capacitors 8 and 9. Logical zero is fed to input R of flip-flop 20 — sensor output 14 double-invested in elements NOT 16 and OR 19 is flushed. Logic unit H is fed into input R due to connecting this input to the power source of the trigger with voltage U through the installation resistor 21. As a result, the trigger 20 when the power is applied to the device is set to zero, the second alarm 23 is turned on, the transducer control system 24 does not generate control pulses. Capacitors 8. and 9 are charged from unmanaged Disconnect 4 through resistors 5 and 6, switch 18 and diodes 10 and 11, and capacitor 7 through resistor 5. When voltage across capacitors 8 and 9 close to Ufj is reached the output voltage of the rectifier 4, the sensor 14 of the protection state generates a signal of a logical one, according to which the alarm 15 is turned off & this indicates that the application is ready for operation. The output signal of the logic unit of the sensor 14 is supplied to timer 17, but it is not turned on, because it reacts to the decline of the input pulses, the element NOT 16 inverts the signal and feeds a logical zero to the OR-NOT I9 element; if there are no alarm modes from the output of the sensor 25, then the logical unit is formed at the output of the OR-NOT I9 element, i.e. the prohibition on changing the trigger 20 is lifted. When applying a logical zero to the S input of the trigger 20 (for example, by pressing the Start button 22) to its output
по вл етс логическа единица, в результате чего сигнализатор 23 вык- , система управлени 24 на- чинает формировать импульсы управлени на тиристоры вьшр мител I и автономного инвертора 3, и преобразователь частоты вступает в работу.a logical unit appears, as a result of which the alarm 23 is turned off, the control system 24 starts to generate control pulses on the thyristors of the top panel I and the autonomous inverter 3, and the frequency converter enters operation.
При возникновении аварийного ре- жима в преобразователе частоты (например , при срыве инвертировани ) датчик 25 аварийных режимов формирует аварийный сигнал, включаютс тир.исторы 12 и 13, и блокируетс работа системы 24 управлени за счет подачи с выхода элемента ИЛИ-НЕ 19 логического нул на R -вход триггеWhen an emergency mode occurs in the frequency converter (for example, if the inversion fails), the emergency mode sensor 25 generates an alarm, history pages 12 and 13 are turned on, and the control system 24 is blocked by supplying a logical zero from the output of the OR-HE element 19 on the R-input trigger
00
5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0
5 five
/О, после чего он опрокидываетс в состо ние логического нул . Этот сигнал запрещает работу системы 24 управлени ,и включаетс сигнализатор 23, что свидетельствует о возникновении аварийного режима в преобразователе частоты. После включени тиристоров 12 и 13 конденсаторы 8 и 9 через тиристор 12 соедин ютс последовательно, напр жени их складьшаютс , и своим разр дным током они гас т тиристоры выпр мител 1 по цепи конденсатор 9-тиристор 13-тиристоры выпр мител 1-конденсатор 8-тиристор 12-конденсатор 9. После выключени тиристоров вьшр мител I конденсаторы 8 и 9 перезар жаютс по цепи конденсатор 9-тиристор 13-дроссель 2-тиристоры инвертора 3-конденсатор 8-тиристор 12-конденсатор 9. При уменьшении напр жени на конденсаторах 8 и 9 до нул , выключаетс тиристор 12, а конденсаторы 8 и 9 перезар жаютс далее на обратную пол рность соответственно через диоды 10 и II. При переходе через ноль тока перезар да выключаетс и тиристор 13. / O, after which it is tilted to the logical zero state. This signal inhibits the operation of the control system 24, and the indicator 23 is turned on, which indicates the occurrence of an emergency mode in the frequency converter. After switching on the thyristors 12 and 13, the capacitors 8 and 9 are connected in series through the thyristor 12, their voltages are put together, and with their discharge current they quench the thyristors of the rectifier 1 through the circuit capacitor 9-thyristor 13-thyristors rectifier 1-capacitor 8- thyristor 12-capacitor 9. After turning off the thyristors of high I, capacitors 8 and 9 are recharged across the circuit, capacitor 9-thyristor 13-choke 2-thyristors of the inverter 3-capacitor 8-thyristor 12-capacitor 9. When the voltage decreases at the capacitors 8 and 9 to zero, the thyristor 12 is turned off, and capacitors 8 and 9 overcharge zhayuts further reverse polarity respectively through diodes 10 and II. When going through a zero current, the thyristor 13 is also switched off.
При включении тиристора 12 по сигналу датчика 25 напр жение на нем резко падает и датчик I4 выдает сигнал логического нул . По спаду выходного импульса датчика 14 включаетс таймер 17, сигналом которого ключ 18 размыкает цепь зар да конденсаторов 8 и 9 на врем , определ емое выдержкой таймера 17, которое выбираетс заведомо больше максимального времени работы защиты, В результате исключаютс потери в резисторах 5 и 6 во врем работы защиты, а также повъшзаетс надежность выключени тиристоров 12 и 13 за счет исключени протекани через них посто нного тока от вьтр мител 4 при разры- ве его выходной цепи.When the thyristor 12 is turned on by the signal of the sensor 25, the voltage across it drops sharply and the sensor I4 outputs a logical zero signal. By decreasing the output pulse of the sensor 14, a timer 17 is switched on, the signal of which key 18 opens the charge circuit of capacitors 8 and 9 for a time determined by the exposure of timer 17, which is chosen to be significantly longer than the maximum protection operation time. As a result, losses in resistors 5 and 6 are eliminated the operation time of the protection, as well as the reliability of turning off the thyristors 12 and 13 due to the exclusion of the flow of direct current through them from the center of the miter 4 when the output circuit breaks.
Кроме того, при по влении логичес кого нул на выходе датчика 14 состо ни защиты происходит включение сигнализатора 15, свидетельствующее о включении тиристора 12. Логический ноль с выхода датчика 14 инвертируетс элементом НЕ 1.6 и подает - с на элемент ИЛИ-НЕ 19. Присутствие логической единицы хот бы на одном входе элемента ИЛИ-НЕ 19 вызьюа- ет по вление логического нул на ее выходе, который запрещает опрокидывание триггера 20 из состо ни логического нул на его выходе, а значит , работу системы 24 управлени преобразователем до выключени тиритора 12 и полного зар да защитных конденсаторов 8 и 9.In addition, when a logic zero appears at the output of the protection state sensor 14, the signaling device 15 is turned on, indicating that the thyristor 12 is turned on. units at least one input of the element OR NOT 19 causes the appearance of a logical zero at its output, which prevents the flip-flop of trigger 20 from the state of logical zero at its output, which means that the system 24 of the converter control is turned off a thyristor 12 and a full charge of protective capacitors 8 and 9.
После окончани времени вьщерж- ки таймера 17 снимаетс сигнал с ключа 18, и он замыкает цепь зар да конденсаторов 8 и 9, которые начинают зар жатьс от выпр мител 4 через резисторы 5 и 6 и диоды 10 и 11. При достижении напр жени на конденсаторах 8 и 9, близкого к Uj датчик 14 состо ни защиты вьщает сигнал логической единицы, т.е. снимаетс запрет на пуск преобразовател , при этом выключаетс сигнализатор 15, что свидетельствует о готовности защиты к работе. После устранени причин аварии и подаче на S-вход триггера 20 сигнала логического нул кнопкой Пуск 22 этот триггер опрокидываетс в состо ние логической единицы на его выходе. В результате сигнализатор 23 выключаетс , а система 24 управлени начинает вьщавать управл ющие импульсы на вьшр митель 1 и инвертор 3.After the expiration time of timer 17, the signal from key 18 is removed, and it closes the charge circuit of capacitors 8 and 9, which begin to charge from rectifier 4 through resistors 5 and 6 and diodes 10 and 11. When the voltage on the capacitors reaches 8 and 9, close to Uj, the protection state sensor 14 causes the signal of a logical unit, i.e. the prohibition on the converter start-up is lifted, and the alarm 15 is turned off, which indicates that the protection is ready for operation. After eliminating the causes of the accident and applying a logical zero signal to the S-input of the trigger 20, using the Start button 22, this trigger is tilted to the state of the logical unit at its output. As a result, the detector 23 is turned off, and the control system 24 begins to apply control pulses to expander 1 and inverter 3.
Выпр митель 4 и конденсатор 7 совместно с резистором 5 образуют цепочку, позвол ющую также демпфировать перенапр жени , возникающие в сети.The rectifier 4 and the capacitor 7 together with the resistor 5 form a chain, which also allows to damp the overvoltages arising in the network.
При подключеЙии тиристора 13 к отпайке дроссел 2 уменьшаетс крутизна нарастани тока защитных конденсаторов 8 и 9 через тиристоры выпр мител 1 и тиристоры 12 и 13.When the thyristor 13 is connected to the drossel 2 tap-off, the steepness of the current rise of the protective capacitors 8 and 9 through the thyristors of the rectifier 1 and the thyristors 12 and 13 decreases.
В случае снижени напр жени на конденсаторах 8 и 9 ниже установленного порога срабатывани датчика 14 состо ни защиты последний вьщает сигнал логического нул , запрещающий работу системы 24 управлени ., при этом включаютс сигнализаторы 15 и 23 и преобразователь отключаетс сн тием (блокированием) управл ю- щих импульсов без срабатывани з;зщи- ты, а повторный пуск его может быть осуществлен только после зар да конденсаторов 8 и 9 до напр жени U, .In the event of a decrease in the voltage on the capacitors 8 and 9 below the set threshold of the protection state sensor 14, the latter triggers a logic zero signal prohibiting the operation of the control system 24, the warning lamps 15 and 23 are turned on, and the converter is turned off by removing (blocking) the control pulses without triggered zsazhity, and it can be restarted only after charging the capacitors 8 and 9 before the voltage U,.
ВНИИПИ Заказ 5241/55 Тираж 631VNIIPI Order 5241/55 Circulation 631
Произв.-полигр. пр-тие, г, Ужгород, ул. Проектна , 4Random polygons pr-tie, g, Uzhgorod, st. Project, 4
, 10, ten
2525
4545
4040
50 50
66
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853868713A SU1261068A1 (en) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | Frequency converter with protection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853868713A SU1261068A1 (en) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | Frequency converter with protection |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1261068A1 true SU1261068A1 (en) | 1986-09-30 |
Family
ID=21167508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU853868713A SU1261068A1 (en) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | Frequency converter with protection |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1261068A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2475930C1 (en) * | 2011-06-20 | 2013-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | Device for protection of matrix cascade frequency converter |
-
1985
- 1985-03-20 SU SU853868713A patent/SU1261068A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Тезисы докладов на всесоюзной научно-технической конференции: Разработка и промьшшенное применение, полупроводниковых преобразователей частоты в машиностроении. I-t., 1977, с.197, рис.1. Авторское свидетельство СССР b907675, кл. Н 02 Н 7/12, 1980. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2475930C1 (en) * | 2011-06-20 | 2013-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | Device for protection of matrix cascade frequency converter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3760258A (en) | Static inverter | |
| US3832573A (en) | Over-current latch-up protection apparatus for scr inverter circuits and the like | |
| US3660724A (en) | Power supply protective control | |
| SU1261068A1 (en) | Frequency converter with protection | |
| GB2207569A (en) | Motor controller | |
| GB1438539A (en) | Fault protection for dc motor thyristor power supplies method of applying an adhesive material to a structural part | |
| SU1300598A2 (en) | Device for protection of inverter | |
| SU515228A1 (en) | Stand alone inverter | |
| US3566150A (en) | Impulse generator circuit for the control of rectifiers | |
| JPH0731135A (en) | Auxiliary power supply | |
| JPH02114821A (en) | Protection of snubber energy regenerative circuit | |
| RU2152679C1 (en) | Thyristor converter protective device | |
| SU1409999A2 (en) | Supply source protected against current overloads and short-circuits | |
| SU1614085A2 (en) | Inverter | |
| RU1786589C (en) | Method of protection of thyristor frequency transformer | |
| SU518848A1 (en) | Stand alone serial inverter | |
| SU1420637A1 (en) | Self-excited voltage inverter with protection unit | |
| SU1361675A1 (en) | Resonance inverter protecting device | |
| SU1473049A1 (en) | Power supply source with input without a transformer | |
| SU651442A1 (en) | High-frequency thyristorized converter | |
| JPS6277864A (en) | Power unit | |
| SU1070680A1 (en) | Frequency converter control device | |
| SU838880A1 (en) | Overvoltage limiting device | |
| SU736288A1 (en) | Square-wave pulse shaper | |
| SU1403211A1 (en) | Thyristor converter starting and protecting arrangement |