SU1511798A1 - Device for controlling self-excited voltage inverter - Google Patents

Device for controlling self-excited voltage inverter Download PDF

Info

Publication number
SU1511798A1
SU1511798A1 SU884406243A SU4406243A SU1511798A1 SU 1511798 A1 SU1511798 A1 SU 1511798A1 SU 884406243 A SU884406243 A SU 884406243A SU 4406243 A SU4406243 A SU 4406243A SU 1511798 A1 SU1511798 A1 SU 1511798A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
thyristors
switching
outputs
thyristor
amplifiers
Prior art date
Application number
SU884406243A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Сергеевич Преображенский
Николай Ильич Джус
Айгуль Шаршеевна Буланова
Original Assignee
Киргизский Научно-Исследовательский Отдел Энергетики
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Киргизский Научно-Исследовательский Отдел Энергетики filed Critical Киргизский Научно-Исследовательский Отдел Энергетики
Priority to SU884406243A priority Critical patent/SU1511798A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1511798A1 publication Critical patent/SU1511798A1/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и используетс  дл  защиты от перенапр жений коммутирующих тиристоров в схеме Мак-Мурре  при емкостной нагрузке. Цель изобретени  - повышение надежности за счет снижени  перенапр жений. Силова  схема инвертора содержит источник 1, рабочие тиристоры 2,3, диоды 4,5, фильтр 6. Параллельно нагрузке 7 включен компенсирующий конденсатор 8. Коммутирующий блок содержит конденсатор 9, реактор 10, тиристоры 11, 12. Дл  управлени  тиристорами имеютс  усилители 13, 14, 16, 17 с гальванической разв зкой, св занные входами с блоком 15 генерации управл ющих импульсов, к входу которого подключен командный блок 20. В схему дополнительно введены датчик 21 тока обратных диодов, нуль-органы 22, 23, формирователи (дифференциаторы) 24, 25, одновибраторы 26, 27, элементы ИЛИ 18, 19. Изобретение повышает надежность работы коммутирующих тиристоров за счет снижени  перенапр жений. Цель достигаетс  за счет введени  слежени  за током коммутации. 2 ил.The invention relates to electrical engineering and is used to protect against overvoltages of switching thyristors in the McMurre circuit under capacitive load. The purpose of the invention is to increase reliability by reducing overvoltages. The inverter power circuit contains source 1, operating thyristors 2.3, diodes 4.5, filter 6. Parallel to load 7, a compensating capacitor 8 is turned on. The switching unit contains capacitor 9, reactor 10, thyristors 11, 12. Amplifiers 13 are available to control the thyristors 14, 16, 17 with galvanic isolation associated with the inputs to the control pulse generation unit 15, to the input of which the command unit 20 is connected. The reverse current diode current sensor 21, zero units 22, 23, drivers (differentiators) 24, 25, one-shot 26, 27, elements OR 18, 19. The invention improves the reliability of switching thyristors by reducing overvoltages. The goal is achieved by the introduction of tracking current switching. 2 Il.

Description

СЩ SS

О ШO sh

ч|h |

оо oo

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в преобразовател х посто нного напр жени  в переменное, нагрузка кото- рых имеет емкостный характер, с целью защиты от перенапр жений.The invention relates to electrical engineering and can be used in converters of direct voltage to alternating, the load of which is capacitive in nature, with the purpose of overvoltage protection.

Целью изобретени   вл етс  повыше- ш-ie надежности за счет снижени  перенапр жений при работе на емкостную на- грузку.The aim of the invention is to increase reliability, i.e., by reducing overvoltages when operating on a capacitive load.

На фиг„1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - диаграммы тока и напр жений на эле- 5 ментах устройства при его работе.Fig „1 shows the scheme of the proposed device; Fig. 2 shows current and voltage diagrams at the elements of the device during its operation.

Устройство содержит источник 1 посто нного напр жени  (вьшр митель с емкостным фнльтром, аккумул тор и ТоП.), полюсами соединенный с парами 20 последовательно включенных рабочих тнристоров 2 и 3 и диодов 4 и 5„ Обща  точка тиристоров через фильтр 6 сое-: динена с нагрузкой 7, параллельно которой подключена конденсаторна  бата- 25The device contains a source of 1 constant voltage (expander with capacitive filter, battery and Top.), Connected with pairs of 20 series-connected working transistors 2 and 3 and diodes 4 and 5 "common point of the thyristors through filter 6: dinene with load 7, in parallel with which a capacitor battery is connected

Тиристоры 2 и 3 включаютс  поочередно и преобразуют посто нное напр  жение источника 1 в переменное выход ное, которое через фильтр 6 подаетс  на нагрузку 7. .Фильтр 6 состоит из конденсатора и реактора, настроен ных в резонанс на выходную частоту инвертора, в результате чего достигаетс  подавление высших гармоник на нагрузке 7. Возможно также выполнени фильтра 6 и по другим схемам, например в .виде одного реактора „Thyristors 2 and 3 turn on alternately and convert the constant voltage of source 1 to a variable output, which is fed through the filter 6 to the load 7. The filter 6 consists of a capacitor and a reactor tuned to resonance at the output frequency of the inverter, resulting in suppression of higher harmonics on the load 7. It is also possible to perform filter 6 and according to other schemes, for example, in the form of a single reactor „

Дл  компенсации реактивной мощнос ти нагрузки используетс  конденсатор 8i Так как нагрузка 7 измен етс  в широких пределах, возможен емкостный характер общего сопротивлени  нагрузки дл  инвертора напр жени  A capacitor 8i is used to compensate for the reactive power of the load. Since the load 7 varies over a wide range, the capacitive nature of the load impedance for the inverter is possible.

Дл  выключени  вс кого очередного тиристора 3 или 2 ранее включенный тиристор 2 или 3 выключаетс  заTo turn off all of the next thyristor 3 or 2, the previously turned on thyristor 2 or 3 is turned off for

счет включени  соответствующего ком- ре  8о Второй вьшод нагрузки 7 соеди- мутирующего тиристора 11 или 12„При нен со средней точкой источника 1 в случае однофазного инвертора (фиг.1). В случае многофазного инвертора этот вывод подюиочаетс  к другой фазе ин- 30 вертора или к нулевой точке нагрузок Коммутирующий контур, состо щий из конденсатора 9 и реактора 10, )зключен между общей точкой коммутирующих тиристоров 11 и 12 и рабочих тиристо- 35 ров 2 и 3. Коммутиру1ои1ие тиристоры 11 и 12 включены последовательно между полюсами источншса 1„ Управл ющие входы тиристоров II и 12 tiepe3 усилители 13 и 14 с гальванической раз- 40 в зкой соединены с выходами блока 15 генерации управл ющих импульсов, Ти- ристо 2 и 3 в цепи указанной св зи содержат нар ду с усилител ми 16-и 17 элементы ИШ 18 и 19 соответствен- 45 но о К управл ющем входу блока 15 подключен командный блок 20, подающий команду запирани  включени .Даттаком включении коммутирующий контур (9, 10) создает ток навстречу проводимости рабочего тиристора (2 или 3) switching-on account of the corresponding com- ator 8o Second load of load 7 of connecting thyristor 11 or 12 "With a midpoint of source 1 in the case of a single-phase inverter (Fig. 1). In the case of a multiphase inverter, this pin is connected to another phase of the inverter or to the zero point of loads. The switching circuit consisting of capacitor 9 and reactor 10,) is connected between the common point of switching thyristors 11 and 12 and working thyristors 2 and 3 Switching thyristors 11 and 12 are connected in series between the poles of the source 1 "The control inputs of thyristors II and 12 tiepe3 amplifiers 13 and 14 are galvanically connected and connected to the outputs of the control pulse generation unit 15, Tristo 2 and 3 in the circuit said bond contain on a series of amplifiers 16 and 17, the elements of the ISH 18 and 19, respectively. 45 A control unit 20 is connected to the control input of the unit 15, which sends a command to lock the switch-on. The switching circuit (9, 10) generates a current opposite to the conductivity of the working thyristor (2 or 3)

Блок 15, вырабатывающий сигналы на включение рабочих и коммутирующих тиристоров, выполн ет функции генерации, фазировани  и распределени  управл ющих импульсовThe unit 15, which generates signals for switching on working and switching thyristors, performs the functions of generation, phasing, and distribution of control pulses.

Командный блок 20 служит дл  выработки команды пуска блока 15 генерации управл ющих импульсов и необходим дл  нормальной работы последнего . Выходные сигналы блока 15 усиливаютс  усилител ми .13, 14, 16 и 17The command unit 20 serves to generate a start command for the control pulse generation unit 15 and is necessary for the normal operation of the latter. The outputs of block 15 are amplified by amplifiers .13, 14, 16, and 17

На фиг о 2 показана диаграмма тока коммутации (Т9), напр жени  на конденсаторе 9 (Н9) и напр жени  на ком мутирующем тиристоре (НК), не участвующем в процессе коммутации.Fig. 2 shows a diagram of a switching current (T9), a voltage across a capacitor 9 (H9), and a voltage across a switching thyristor (NC) not participating in the switching process.

В момент t. включаетс  коммутируAt time t. switch on

ющий тиристор (например, тиристор 11)..До этого момента времени НК тиристора 12 бьшо близко к нулю, так как пол рность напр жени  конденсато ра 9 (фиГоО была такой, что вычиталась из напр жени  источника 1„ В момент t из-за включени  тиристора I1 к тиристору I2 прикладываетс  напр жение источника 1 о Ток коммутации протекает через диод 4, так как тиристор 2 вьжлючен и емкостшш ток нагрузки (рассматриваетс  именноthyristor (for example, thyristor 11) .. Up to this point in time, the NC of thyristor 12 was close to zero, since the polarity of the voltage of the capacitor 9 (figO was such that it was subtracted from the source voltage 1 "At time t due to switching on the thyristor I1 to the thyristor I2, the source voltage 1 o is applied. The switching current flows through diode 4, since the thyristor 2 is switched off and the capacitive load current (it is considered

чик 21 тока включен в цепь обратных диодов, а выходом соединен с нуль-органами 22 и 23, выходы которых через формирователи 24 и 25 импульсов по заднему фронту (дифференциаторы), подключены к одновибраторам 26 и 27, выходы которых соединены с элементами ИЛИ 18 и 19 соответственно.Используетс  инвертор по схеме Мак-Мур- ре ,.составленньй из элементов 2, 3, 4, 5, 9, 10, 11 и 12.A current 21 is included in the reverse diode circuit, and the output is connected to zero-bodies 22 and 23, the outputs of which through the formers 24 and 25 pulses on the falling front (differentiators) are connected to single-oscillators 26 and 27, the outputs of which are connected to the elements OR 18 and 19, respectively. An inverter is used according to the McMurray scheme, which consists of elements 2, 3, 4, 5, 9, 10, 11 and 12.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Тиристоры 2 и 3 включаютс  поочередно и преобразуют посто нное напр жение источника 1 в переменное выходное , которое через фильтр 6 подаетс  на нагрузку 7. .Фильтр 6 состоит из конденсатора и реактора, настроенных в резонанс на выходную частоту инвертора, в результате чего достигаетс  подавление высших гармоник на нагрузке 7. Возможно также выполнение фильтра 6 и по другим схемам, например в .виде одного реактора „Thyristors 2 and 3 turn on alternately and convert the constant voltage of source 1 to a variable output, which is fed through the filter 6 to the load 7. The filter 6 consists of a capacitor and a reactor tuned to resonance at the output frequency of the inverter, which results in the suppression of higher harmonics on the load 7. It is also possible to perform filter 6 using other schemes, for example, in the form of a single reactor “

Дл  компенсации реактивной мощности нагрузки используетс  конденсатор 8i Так как нагрузка 7 измен етс  в широких пределах, возможен емкостный характер общего сопротивлени  нагрузки дл  инвертора напр жени  A capacitor 8i is used to compensate for the reactive power of the load. Since the load 7 varies over a wide range, the capacitive nature of the load impedance for the inverter is possible.

Дл  выключени  вс кого очередного тиристора 3 или 2 ранее включенный тиристор 2 или 3 выключаетс  заTo turn off all of the next thyristor 3 or 2, the previously turned on thyristor 2 or 3 is turned off for

счет включени  соответствующего ком- мутирующего тиристора 11 или 12„При 0 5 0 5 account of the inclusion of the corresponding commutation thyristor 11 or 12 "at 0 5 0 5

таком включении коммутирующий контур (9, 10) создает ток навстречу проводимости рабочего тиристора (2 или 3) .In this case, the switching circuit (9, 10) creates a current opposite to the conductivity of the working thyristor (2 or 3).

Блок 15, вырабатывающий сигналы на включение рабочих и коммутирующих тиристоров, выполн ет функции генерации, фазировани  и распределени  управл ющих импульсовThe unit 15, which generates signals for switching on working and switching thyristors, performs the functions of generation, phasing, and distribution of control pulses.

Командный блок 20 служит дл  выработки команды пуска блока 15 генерации управл ющих импульсов и необходим дл  нормальной работы последнего . Выходные сигналы блока 15 усиливаютс  усилител ми .13, 14, 16 и 17,The command unit 20 serves to generate a start command for the control pulse generation unit 15 and is necessary for the normal operation of the latter. The outputs of block 15 are amplified by amplifiers .13, 14, 16, and 17,

На фиг о 2 показана диаграмма тока коммутации (Т9), напр жени  на конденсаторе 9 (Н9) и напр жени  на коммутирующем тиристоре (НК), не участвующем в процессе коммутации.Fig. 2 shows a diagram of a switching current (T9), a voltage across a capacitor 9 (H9), and a voltage across a switching thyristor (NR) not participating in the switching process.

В момент t. включаетс  коммутиру0At time t. switch on

5five

ющий тиристор (например, тиристор 11)..До этого момента времени НК тиристора 12 бьшо близко к нулю, так как пол рность напр жени  конденсатора 9 (фиГоО была такой, что вычиталась из напр жени  источника 1„ В момент t из-за включени  тиристора I1 к тиристору I2 прикладываетс  напр жение источника 1 о Ток коммутации протекает через диод 4, так как тиристор 2 вьжлючен и емкостшш ток нагрузки (рассматриваетс  именноthyristor (for example, thyristor 11) .. Up to this point in time, the NC of thyristor 12 was close to zero, since the polarity of the voltage of the capacitor 9 (FIGURE O was such that it was subtracted from the source voltage 1 "At time t due to thyristor I1 to thyristor I2, a source voltage of 1 o is applied. A switching current flows through diode 4, since thyristor 2 is disconnected and a capacitive load current (

этот режим) течет через диод 5. В момент t ток коммутации Т9 спадает до нул , конденсатор 9 зар жен до противоположного напр жени , которое теперь суммируетс  с напр жением источника 1, прикладыва сь к тиристору 12. возникает скачок напр жени , который исчезает в момент t (в известной схеме), когда будет подан импульс управлени  на тиристор Зо Если этот импульс подать в момент t, то перенапр жени  не будет. Именно такой режим осуществл ет предthis mode) flows through diode 5. At time t, the switching current T9 drops to zero, the capacitor 9 is charged to the opposite voltage, which is now added to the voltage of source 1, applied to the thyristor 12. a voltage jump occurs, which disappears in time t (in the known circuit) when a control pulse is applied to the thyristor Z0 If this pulse is applied at time t, then there will be no overvoltage. This is the mode that is performed by

лагаема  схема..lagam scheme ..

Датчик 21 тока в течение всего времени протекани  тока через обратные диоды имеет выходной сигнал, ко- торьш запускает нуль-орган 22 или 23 (в зависимости от того, через какой диод течек ток). При исчезновении тока по исчезновению сигнала нуль-органа 22 (23) запускаетс  формирователь 24.(25), который включает одновибра- трр 26 (27)о Последний подает через элемент ИЛИ 18 (19) упреждающий сигнал на запуск соответствующего усилител  16 (17) импульсов. The current sensor 21 during the entire time of the flow of current through the reverse diodes has an output signal that triggers a null organ 22 or 23 (depending on which diode the current flows through). With the disappearance of the current, the signal of the null organ 22 (23) disappears, the shaper 24. (25) starts up, which turns on the one-shot 26 (27) o The latter sends an anticipatory signal through the OR 18 (19) element to start the corresponding amplifier 16 (17) pulses.

Одновибраторы предназначены дл  формировани  импульсов длительностью, превышающей максимальную величинуSingle vibrators are designed to form pulses with a duration exceeding the maximum value

временного интервалаtime interval

1-31-3

и используютс  потому, что при малых токах нагрузки (меньше тока удержани  тиристора) недостаточно подачи узког импульса запуска тиристора из-за возможности выключени  тиристора„and are used because at low load currents (less than the holding current of the thyristor) there is not enough supply of a narrow thyristor starting pulse due to the possibility of turning off the thyristor „

Невозможно обеспечить требуемую работу схемы без перенапр жений программным путем без контрол  за током обратных диодов 4 и 5 или током коммутации вследствие того, что коммутирующий реактор 10 имеет нелинейный характер, В р де случаев последовательно с тиристорами включают дроссели насыщени . В этих услови х длительность tj- t, полуволны тока Т9 коммутации будет колебатьс  в завиJ5J1798It is impossible to ensure the required operation of the circuit without overvoltages programmatically without monitoring the current of the return diodes 4 and 5 or the switching current due to the fact that the switching reactor 10 is non-linear in nature. In a series of cases, the saturation throttles are connected in series with the thyristors. Under these conditions, the duration tj- t, the half-wave of the switching current T9 will vary depending on the J5J1798

симости от колебани  напр жени  источника 1. Кроме того, существуют: колебани  этой величины в зависимос- ти от температуры.Characteristics from source voltage fluctuations 1. In addition, there are: fluctuations of this magnitude as a function of temperature.

Подача импульса ранее момента t2 (с целью компенсации вариаций) ведет к сквозным токам, уменьша  КПД, если нагрузка становитс  индуктивной. Кроме того, возникают большие скачки токов через вводимый в работу рабочий тиристорj вследствие чего последний может повредитьс .Applying a pulse earlier than the time t2 (to compensate for variations) leads to through-currents, reducing the efficiency if the load becomes inductive. In addition, large current surges occur through the work thyristor introduced into the work, as a result of which the latter can be damaged.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает надежную работу схемы, исключа  перенапр жени . В результате повышаетс  надежность работы и снижаютс  массогабаритные показатели за счет снижени  числа последовательно включаемых тиристоров в высоковольтных установках,.Thus, the proposed device ensures reliable operation of the circuit, excluding overvoltage. As a result, the reliability of operation is improved and the weight and dimensions are reduced by reducing the number of series-connected thyristors in high-voltage installations.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  управлени  автономным инвертором напр жени  по схеме Мак-Мурре , содержащее командный блок выходами соединенный с блоком генерации управл ющих импульсов, выходы которого св заны с усилител ми коммутирующих импульсов, и усилители рабочих импульсов, отличающ е - е с   тем, что, с целью повышени  надежности за счет снижени  перенапр жений , оно снабжено двум  элементами ИЛИ, двум  одновибраторами,двум  формировател ми импульсов, двум  нуль-органами и-датчиком тока в цепи обратных диодов, выходы датчика токаA device for controlling an autonomous voltage inverter according to the MacMurray circuit, containing a command block of outputs connected to a control pulse generation unit, the outputs of which are connected to amplifiers of switching pulses, and working pulse amplifiers that differ from In order to increase reliability by reducing overvoltages, it is equipped with two OR elements, two one-oscillators, two pulse drivers, two zero-organs, and a current sensor in the reverse diode circuit, current sensor outputs через цепочки, кажда  из которых содержит последовательно соединенные нуль-орган, формирователь импульсов и одновибратор, подключены к первым входам элементов ШШ, выходы которых соединены с усилител ми рабочих импульсов, а вторые входы соединены с блоком генерации управл ющих импульсов .through the chains, each of which contains a serially connected null-organ, a pulse shaper and a one-shot, are connected to the first inputs of the NL elements, the outputs of which are connected to the working pulse amplifiers, and the second inputs are connected to the control pulse generation unit. Фие.2Fie.2 Редактор АоЛежнинаEditor AoLezhnina Составитель В.МальцевCompiled by V.Maltsev Техред Л.Сердюкова Корректор ОоЦиплеTehred L. Serdyukova Proofreader Oo Tsipl Заказ 5908/54Order 5908/54 Тираж 608Circulation 608 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101Production and Publishing Combine Patent, Uzhgorod, st. Gagarin, 101 ПодписноеSubscription
SU884406243A 1988-02-25 1988-02-25 Device for controlling self-excited voltage inverter SU1511798A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884406243A SU1511798A1 (en) 1988-02-25 1988-02-25 Device for controlling self-excited voltage inverter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884406243A SU1511798A1 (en) 1988-02-25 1988-02-25 Device for controlling self-excited voltage inverter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1511798A1 true SU1511798A1 (en) 1989-09-30

Family

ID=21367095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884406243A SU1511798A1 (en) 1988-02-25 1988-02-25 Device for controlling self-excited voltage inverter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1511798A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Системы управлени тиристорными преобразовател ми частоты. Энер- гоиздат, 1981, с „ЮЗ, рис. 3-32. Калашников Б.Ео и др. Системы управлени автономными инверторами. М.: Энерги , 1971, с.89, рис.52. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB1268265A (en) Power converter circuits
US4307442A (en) Transmission line interconnecting system
US3339107A (en) Direct current power supply
US5130917A (en) Power inverter snubber circuit
SU1511798A1 (en) Device for controlling self-excited voltage inverter
US4028610A (en) Inverters supplying a high frequency alternating current
US4359681A (en) Alternating current power controller with DC transistor switching and an internal DC power supply
US4386396A (en) Self-commutated inverter
GB2073921A (en) Motor power control circuitry
EP0223362B1 (en) Arrangement for switching rectified alternating current
US4358820A (en) Inverter with individual commutation circuit
SU1515254A1 (en) Device for compensating for reactive power
JPH0632760Y2 (en) Series type instantaneous voltage drop compensator
SU1352583A1 (en) Arrangement for protecting capacitive power accumulator
SU915070A1 (en) Device for direct current regulation
SU1424105A1 (en) D.c. voltage converter
SU611279A1 (en) Direct frequency converter with artificial switching of thyristors
SU1200406A1 (en) Device for switching capacitor
SU1241385A1 (en) Transistor inverter
SU1417140A1 (en) Static converter with built-in protection
SU1069199A1 (en) Power source of glow-discharge plant
SU1398043A1 (en) D.c. voltage converter
RU1817178C (en) Device for overcurrent protection
SU756599A1 (en) Method of control of thyristorized voltage inverter
RU1838869C (en) Independent current inverter