SU1543512A1

SU1543512A1 - Frequency converter with capacitor protection unit

Info

Publication number: SU1543512A1
Application number: SU874332446A
Authority: SU
Inventors: Александр Васильевич Иванов; Михаил Михайлович Мульменко; Альберт Хубутдинович Узянбаев; Рифхат Гадылевич Юнусов
Original assignee: Уфимский Афиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1987-10-06
Filing date: 1987-10-06
Publication date: 1990-02-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть применено в преобразовател х частоты со звеном посто нного тока и устройствах их защиты. Цель - повышение надежности работы защиты. Поставленна цель достигаетс благодар тому, что с помощью порогового элемента 8 и датчика напр жени 11 обеспечиваетс посто нный контроль за состо нием тиристорного ключа 2, коммутирующего тиристора 5 и конденсатора 6. В случае утраты указанными элементами возможности осуществить коммутацию срабатывает весь канал защиты, снимаютс импульсы управлени с тиристоров инвертора 4, отключаетс выключатель 15 и снимаютс сигналы управлени с тиристорного ключа 2. Таким образом повышаетс надежность работы защиты путем исключени аварийной ситуации при отказавшей схеме коммутации. 3 ил.The invention relates to electrical engineering and can be applied in frequency converters with a DC link and their protection devices. The goal is to increase the reliability of protection. This goal is achieved due to the fact that using the threshold element 8 and the voltage sensor 11 provides continuous monitoring of the state of the thyristor switch 2, switching thyristor 5 and capacitor 6. In case of loss of these elements to enable switching, the entire protection channel is triggered, pulses are removed control of the thyristors of the inverter 4, the switch 15 is turned off and the control signals are removed from the thyristor switch 2. Thus, the reliability of the protection operation is improved by eliminating the emergency mitations in case of a failed switching circuit. 3 il.

Description

Фм.1Fm.1

1НоС ретеиио относитс к элсктро технике и может бить применено п преобразовател х частоты со звеном посто нного тока и в устройствах их защиты.1HTs relate refers to an electrical technique and can be used in frequency converters with a DC link and in their protection devices.

Целью изобретени вл етс повышение надежности работы запитыThe aim of the invention is to increase the reliability of operation

На фиг. представлена структурна скфма преобразовател частоты с бло- кой конденсаторной защиты; па фиг,,, и ,3 - то же, варианты исполнени FIG. a structured frequency converter with a capacitor protection block is presented; PA figs ,,, and, 3 - the same options

Преобразователь частот (фиг.1) содержит выпр митель 1 на диодах, выход которого через тиристорный ключ 2 оашунтьропаиный первым резистором 3, подключен к входу инвертора 4, кон денсаторный выкпючатель, состо ний пз| комму гирутогдего тиристооа 5, апоThe frequency converter (Fig. 1) contains a rectifier 1 on diodes, the output of which is connected via the thyristor switch 2, the main signal of the resistor 3, is connected to the input of the inverter 4, a capacitor rectifier, states pz | commune hirutogodgego tiristooa 5, apo

водом накопительного конденсатора 17 подключен к катоду тирнсториого ключа 2. Датчик 11 напр жени содержит п тый резистор 22, одним выводом подключенный к катоду коммутирующего тиристора 5, а другим через шестой резистор 23 к катоду тирнсторного ключа 2, стабилитрон 24, анодом подключенный к общей точке п того 22 и тесто- го 23 резисторов, а катодом к Катоду светодиода 25 второго оптрона 26, анод светодиода 25 подключен,к катоду фотбтнристора 27 первого оптрона 21, подключенного анодом к катоду тнрис- ториого ключа „ Выводы фототранзнсто- ра 28 второго оптпона 2Гэ служат выко- дон элемента 12 совпадени .water storage capacitor 17 is connected to the cathode of the tyrnstory key 2. The voltage sensor 11 contains a fifth resistor 22, one output connected to the cathode of the switching thyristor 5, and the other through the sixth resistor 23 to the cathode of the tyrnister 2, Zener diode 24, anode connected to a common point 22 and a test 23 resistors, and the cathode to the cathode of the LED 25 of the second optocoupler 26, the anode of the LED 25 is connected, to the cathode of the photobtronic 27 of the first optocoupler 21, connected by an anode to the cathode of the thermal key “Phototransfer 28 outputs For the 2G optocoupler, the winnings of the element 12 are matched.

Согласно схеме, представленной наAccording to the scheme presented on

дом подключенного к аноду тиристорно- г элемент пам ти 10 выполнен паthe house of the thyristor memory element 10 connected to the anode is made on pa

If., -.If., -.

го ключа 2, и конденсатора 6, под- клшчешюго мечду катодами тприсюрно гп| ключа 2 и коммутирующего тчристо- рй 5, блок 7 пуска, состо щий in по- рогового элемента 8, входом подключенного к силовым выводам тиристорно™ го ключа . и элемента 9 задержки, входом подключенного к порого- 1зфго эиемента 8, а выходом к пходуkey 2, and capacitor 6, podkkleshsyugo sword with cathodes, in a typical rp | key 2 and commuting crystal 5, start block 7, consisting in the threshold element 8, the input connected to the power terminals of the thyristor ™ key. and the delay element 9, the input connected to the threshold of the terminal 8, and the output to the flow path

дополнительном тиристоре 29, а элеме совпадени выполнен в В5 це последова тельно соеднненних дополнительного тнрнсторл 291 обмотки электромагнит- ;;3 нога реле 30 и дополнительного резистора 31 . Причем дополнительный резнетор 31 одним выводом подключен к катоду тирнсторного ключа, а другим черпз обнотку реле 3Q к аноду додол.an additional thyristor 29, and the coincidence element is made in B5 for sequentially connecting additional winding 291 solenoid coils; 3; relay 30 leg and additional resistor 31. Moreover, an additional reznetor 31 is connected by one output to the cathode of a tyrhnister key, and the other is connected to the anode of the dodol.

элемента 10 пам ти, датчик П иinpf:/ie- jQ Н Сльиого тиристора 295 атодонof memory element 10, sensor P and inff: / ie- jQ H Thy thyristor 295 atodon

1Я, сходом подключенной к слголым исподам коммутирующего тиристор Ь, 1I, directly connected to the lower side of the commuting thyristor L,

входом к одному- пходу эпемента 12 соппадени , другой вход которого кл.очен к выходу элемента iO пам ти, второй резистор 131 подключении Иеглду агадом коммутирующего тирпс- 5 п отрицательной п той преобрайоп .чтелл, блок 1Л управлени и tu преобразовател , соответствуппи™ the input to the same match of the match 12, whose other input is keyed to the output of the iO memory element, the second resistor 131 connecting the switch with an agad of switching tippers 5 n negative n of the pre-op circuit, 1L control and tu converter, correspond to the

.in выходами подключеннгтй к управ- jwnmjit сходам иипертора А и тиристор- ного ключа 2, а вход блока К управлени н чалшты преобразовател объединен п общую точку с входом управле- Нил выключател 5, установленного.in the outputs are connected to the control- jwnmjit descents of the ipertor A and the thyristor key 2, and the input of the control unit K at the head of the converter is connected to the common point with the control input of the Nile switch 5 installed

На входе выпр мител 1 и подключенk к выходу элемента 12 согиаденн .At the input of the rectifier 1 and is connected to the output of the element 12 soyadenn.

Согласно схемы, представленной на , блок 7 пуска содоржнт третий резистор 16, одним выводом подключенный к аноду тирнсторного ключа 2, а другим к одному выводу накопительного конденсатора 17 и аноду порогово го элемента 18, катод которого через четвертый резистор 59 подключен к аноду светодиода 20 первого оптрона 21, катод которого вместе с другим , -.According to the scheme presented on block 7, the start up coaxed the third resistor 16, one output connected to the anode of the tyrner switch 2, and the other to one output of the storage capacitor 17 and the anode of the threshold element 18, the cathode of which through the fourth resistor 59 is connected to the anode of the first 20 LED the optocoupler 21, the cathode of which, together with another, -.

дополнительном тиристоре 29, а элемент совпадени выполнен в В5 це последовательно соеднненних дополнительного тнрнсторл 291 обмотки электромагнит- нога реле 30 и дополнительного резистора 31 . Причем дополнительный резне; тор 31 одним выводом подключен к катоду тирнсторного ключа, а другим черпз обнотку реле 3Q к аноду додол.additional thyristor 29, and the coincidence element is made in B5 tse successively connected additional winding 291 windings of the electromagnet of relay 30 and additional resistor 31. Moreover, an additional massacre; The torus 31 is connected to the cathode of a tyrhnister switch by one pin, and the other 3 is connected to the anode of the dodol.

5 five

00

5five

подключенного к. катоду коммутирующего тиристора 5, а управл ющим элгкт- родои к выходу порогового элемента 8, Один и другой замыкающие контак- Tti реле 30 шунтируют соответственно вывода блока 14 .управлени и.защиты и контакты замыкающей кнопки 32, включенной вместе с размыкающей кнопкой 33 в последовательную цепочку С ( управл ющим входом выключател 15, подключенного к одной из фаз сети.The switching thyristor 5 connected to the cathode, and the control terminal to the output of the threshold element 8, One and the other short-circuiting contacts of the Tti relay 30 bypasses the output of the protection control 14 and the contacts of the closing button 32, respectively. 33 to the series C (control input of the switch 15 connected to one of the phases of the network.

//

Преобразователь (фиг«1) работает следующим образом.The Converter (Fig "1) works as follows.

После замыкани выключател 15 на выходе выпр мител 1 по вл етс напр жение. Конденсатор 6 зар жаетс через первый З и второй 53 резнсто ры, и на коммутирующем тиристоре 5 по вл етс напр жение,-равное сумме напр жений коиденсатбра 6 и тиристор- ноге ключа 2, при этом на выходе датчика Н напр жени возникает сигнал, соответствующий уровню логической единицы, что свидетельствует о готовности конденсаторного выключател к срабатыванию. Одновременно на тирнс- торпом ключе 2 присутствует напр женно , величина которого определ етс After closing the switch 15, a voltage appears at the output of the rectifier 1. The capacitor 6 is charged through the first 3 and second 53 resonators, and a voltage appears on the switching thyristor 5, equal to the sum of the voltage of the codensator 6 and the thyristor of the key 2, and the output of the voltage sensor H produces a signal corresponding to the level of the logical unit, which indicates the readiness of the capacitor switch to operate. At the same time, the TIRS key 2 is present tensely, the value of which is determined

toto

ISIS

5154351251543512

делителем, образованным первым резистором 3 и сопротивлением между входными выводами инвертора 4 Через врем задержки блок 7 пуска формирует импульс, перевод щий элемент 10 па-- м ти в единичное состо ние, и на выходе элемента 12 совпадени по вл етс сигнал логической единицы, производ - тий запуск блока 14 управлени и защиты и не вли ющий на включенное состо ние выключател 15. Таким образом , подача управл ющих сигналов на тиристоры инвертора 4 и тнристор- ный ключ 2 производитс только при , одновременном выполнении услови готовности конденсаторного выключател к срабатыванию и услови выдержки иод пр мым напр жением тнристорного ключа 2 в течение времени задержки с целью контрол пр мой блокирующей способности тиристорного клича 2.a divider formed by the first resistor 3 and the resistance between the input pins of the inverter 4. After the delay time, the starting unit 7 generates a pulse that translates the 10th unit into one state, and the output of the matching element 12 is a logical unit signal, - the starting of the control and protection unit 14 and not affecting the on state of the switch 15. Thus, the supply of control signals to the thyristors of the inverter 4 and the triristor switch 2 is performed only when the readiness condition for ndensatornogo switch to operation conditions and exposure iodo direct voltage tnristornogo key 2 during the delay time in order to control the forward blocking capability of the thyristor cry 2.

Контроль напр жени на коммутирующем тиристоре 5 и конденсаторе 6 коненсаторного выключател производитс непрерывно в течение всей работы преобразовател , В случае снижени Напр жени на них ни е допустимого уровн на входе элемента J2 совпадени и ка его выходе возникают сигнаы логического нул . В результате того блок 14 управлени и защиты прекращает подачу тока управлени иристорному ключу 2, а при необходиости и покачу импудьсов управлени тиристора инвертора 4, Одновременно происходит отключение выключател 15. Это исключает возникновение ава- рнйньвс режимов при неисправном блоке онденсаторной защиты. ,The voltage on the switching thyristor 5 and the capacitor 6 of the capacitor switch is monitored continuously during the entire operation of the converter. In the case of a decrease in their voltage below the permissible level at the input of the matching element J2 and on its output, logical zero signals appear. As a result, the control and protection unit 14 stops supplying the control current to the triac key 2, and if the control impediments of the thyristor control board 4 are required and shaken, the switch 15 is disconnected simultaneously. This prevents the emergence of abnormal sensor protection unit. ,

В схеме, представленной на фнГ|2, спользование оптронов позвол ет ущественно упростить устройство и овысить его надежность. Использоваие транзисторного оптрона обеспечиает непрерывность контрол напр жеий на элементах конденсаторного выкючател в течение вгего периода рабоно ра ср ти те с емIn the scheme presented at FG | 2, the use of optocouplers allows to significantly simplify the device and improve its reliability. The use of a transistor optocoupler ensures the continuity of control of the voltage on the elements of a capacitor switch for the duration of the working period with this device.

3333

ФF

ко вы го ва к вы 20 ще к то му i кл 25 ни ра ле эл вы 30 эл за об ми ин л це щи ча то че р к рис эле 45 тор ка та ка You can hear 20 times to that i cl. 25 nor ra el e 30 you are looking for in the middle of a c u to e to rice ele 45 tor ka ka

3535

4040

ты преобразовател , «you transform, "

66

toto

ISIS

Использование в схрме прсдстпвлск- ной на фнг.З, дополнительного гиригтора 29 и реле 30 позвол ет простейшими средствами реализовать элемент пам ти и элемент соопадрни и использовать качестве выключател 15 преобразовател от источника питани контактор с электромагнитным приводом с питанием через замыкающую 32 и размыкающуюThe use of an additional firing device 29 and a relay 30 in the PRSDSTPVlSKA system in the FNG. 3 allows, using the simplest means, to realize a memory element and a co-element and use the converter from the power source as a switch 15 from the power supply with the contactor 32 and the disconnecting switch.

33 кнопки.33 buttons.

Claims

Invention Formula

A frequency converter with a capacitor protection unit, containing a diode rectifier whose output is connected via a triac key, connected by a first resistor, to the input of the inverter, a capacitor switch consisting of a switching thyristor, an anode connected to the transistor anode, and a capacitor connected between the cathodes of the switching thyristor and the switch of the switch i, the second resistor connected by one output to the negative bus of the converter, the start-up unit, consisting of of the threshold element connected to the power terminals of the thyristor switch and 0 delay element, the output of the relay is connected to the control and protection unit of the converter, the corresponding outputs connected to the control inputs of the inverter and the transistor switch, and due to the fact that, in order to increase the reliability of the protection, it is equipped with a controllable switch, a coincidence element, a memory element and a voltage sensor, and the switch is connected to the rectifier input, the voltage sensor input - to power terminals the switching thyristor, and its output to one input of the coincidence element, the other input of which is connected to the output of the start-up unit through the memory element, you; the contents of the coincidence element are connected to the input of the control unit and are wired and controlled

five

0

mu input switch.

Jl

ttch

eight

ira

n

7

Uj

No

L

JP 32