SU1646031A1

SU1646031A1 - Inverter

Info

Publication number: SU1646031A1
Application number: SU884619510A
Authority: SU
Inventors: Аркадий Алексеевич Чернышев; Михаил Васильевич Мажинский; Валентин Иванович Носков; Александр Николаевич Тараненко
Priority date: 1988-09-14
Filing date: 1988-09-14
Publication date: 1991-04-30

Abstract

Изобретение относитс к преобразовательной технике. Цель изобретени - расширение области применени , а именно создание возможности использовани инвертора дл резисторного торможени асинхронного двигател . Инвертор содержит главный 1-6, обратный 13-18 и распределительный 7-12 тиристорные мосты и коммутационные элементы. Тормозной резистор 47 подключен к выводам посто нного тока моста обратных тиристоров, которые в свою очередь через тормозные диоды 39, 40 подключены к выводам посто нного тока моста главных тиристоров. В каждом плече инвертора, образованном главным, обратным и распределительным тиристорами, включен датчик нул тока 41-46, выходной сигнал которого при наличии тока в плече запрещает формирование импульса включени главного тиристора этого плеча. 3 ил. (ЛThe invention relates to a converter technique. The purpose of the invention is to expand the scope of application, namely to create the possibility of using an inverter for resistor braking of an induction motor. The inverter contains main 1-6, reverse 13-18 and distributive 7-12 thyristor bridges and switching elements. The braking resistor 47 is connected to the DC terminals of the reverse thyristor bridge, which in turn, via brake diodes 39, 40, are connected to the DC terminals of the main thyristors bridge. In each inverter arm, formed by the main, inverse, and distribution thyristors, a zero-current sensor 41-46 is turned on, the output of which, in the presence of current in the shoulder, prohibits the formation of an impulse for switching on the main thyristor of this arm. 3 il. (L

Description

Изобретение относитс к.преобразовательной технике и предназначено дл использовани , преимущественно, в устройствах дл частотного регулировани асинхронных двигателей.The invention relates to a conversion technique and is intended for use mainly in devices for frequency control of asynchronous motors.

Целью изобретени вл етс расширение области применени инвертора, а именно использование его дл реализации резисторного торможени .The aim of the invention is to expand the field of application of the inverter, namely, using it to implement resistor braking.

На фиг. 1 и фиг. 2 представлена принципиальна схема силовой части устройства и системы управлени ; на фиг. 3 - диаграммы, по сн югдее работу управлени .FIG. 1 and FIG. 2 is a schematic diagram of the power section of the device and control system; in fig. 3 - diagrams, in accordance with the work management.

Инвертор на фиг. 1 содержит группы главных тиристоров 1-6, распределительных тиристоров 7-12 и обратных тиристоров 13-18, соединенных между собой выводами переменного тока. Между выводами посто нного тока групп главных и распределительных тиристоров включены две последовательные цепочки, образованные коммутационными конденсаторами 19, 20 и коммутационными запираемыми тиристорами 21, 22 к последним встречно-параллельно включены зар дные диоды 23, 24, а конденсаторы соединены с источниками подзар - да 25, 26 при помощи тиристоров 27, 28 соответственно. Между выводами посто нного тока групп распределительных тиристоров включен разделительный диод 29. Источник 30 питани подключен ко входу инвертораThe inverter in FIG. 1 contains groups of main thyristors 1-6, distribution thyristors 7-12 and reverse thyristors 13-18 interconnected by alternating current terminals. Between the DC terminals of the main and distribution thyristor groups, there are two successive chains formed by switching capacitors 19, 20 and switching lockable thyristors 21, 22, charging diodes 23, 24 are connected counter-in parallel, and the capacitors are connected to the charging source 25 , 26 using thyristors 27, 28, respectively. Between the DC terminals of the distribution thyristor groups, an isolating diode 29 is turned on. Power supply 30 is connected to the input of the inverter

05 J05 J

оabout

о соabout with

к выводам посто нного тока групп главных тиристоров, нагрузка 31 подключена к выходу инвертора к выводам переменного тока. Источник 30 питани представл ет собой на тепловозе синхронный генератор с выпр мителем , нагрузкой вл етс т говой асинхронный двигатель. Система управлени инвертора состоит из за- датчика частоты 32, распределител импульсов 33, блока задержки импульсов ЗА и формирователей 35, 36, 37, 38 импульсов включени и отключени тиристоров. Дл реализации тормозного режима схема снабжена тормозными диодами 39, 40, включенными между выводами посто нного тока групп главных и обратных тиристоров , и датчиками нул тока 41-46, включенными в выводах переменного тока групп главных, обратных и распрделительных тиристоров. Тормозной резистор 47 подсоединен к выводам посто нного тока групп обратных тиристоров. Логические элементы 48 (выполн ющий функцию И) и 49 (выполн ющий функцию НЕ) в сочетании образуют логическую схему 50, реализующую функцию ЗАПРЕТ. Вход элемента 49 назван запрещающим входом элемента 50, выход элемента 49 подключен к одному из входов элемента 48, другой вход которого назван разрешающим входом элемента 50. Запрещающие входы логической схемы соединены с выходами датчиков нул тока, разрешающие входы - с соответствующими выходами распределител импульсов, а выходы логических элементов ЗАПРЕТ соединены с соответствующими входами формировател импульсов включени главных тиристоров.To the DC terminals of the main thyristor groups, the load 31 is connected to the output of the inverter to the AC terminals. Power supply 30 is a synchronous generator with a rectifier in diesel locomotive, the load is a traction asynchronous motor. The inverter control system consists of a frequency sensor 32, a pulse distributor 33, a pulse delay unit FOR and shapers 35, 36, 37, 38 of the on and off thyristor pulses. In order to implement the braking mode, the circuit is equipped with brake diodes 39, 40 connected between the direct current terminals of the main and reverse thyristor groups and zero current sensors 41-46 included in the alternating current terminals of the main, reverse and distribution thyristors groups. Brake resistor 47 is connected to the DC terminals of the reverse thyristor groups. Logic elements 48 (performing the function I) and 49 (performing the function NOT) in combination form a logic circuit 50 implementing the function BAN. The input element 49 is called the inhibit input of the element 50, the output of element 49 is connected to one of the inputs of the element 48, the other input of which is called the enabling input of the element 50. The inhibiting inputs of the logic circuit are connected to the outputs of current zero sensors, the enabling inputs with the corresponding outputs of the pulse distributor, and the outputs of the logical elements BREAD connected to the corresponding inputs of the driver switching on the main thyristors.

Работа инвертора протекает следующим образом.The operation of the inverter proceeds as follows.

В исходном состо нии напр жение источника 30 отсутствует, конденсаторы 19, 20 разр жены, управл ющие сигналы и импульсы включени и отключени тиристоров отсутствуют. При подаче управл ющего сигнала Uu на вход задатчика частоты 32, последний вырабатывает синхронизирующие сигналы G , частота следовани которых измен етс в зависимости от сигнала Uu.. С приходом сигналов Gr (фиг. 3) распределитель 33 выдает сигналы D, а блок 34 вырабатывает задержки G6 Go { Э (иг 3) синхронизирующиIn the initial state, the voltage of the source 30 is absent, the capacitors 19, 20 are discharged, there are no control signals and pulses for switching on and off the thyristors. When a control signal Uu is applied to the input of frequency adjuster 32, the latter produces clock signals G, the frequency of which changes depending on the signal Uu .. With the arrival of signals Gr (Fig. 3), the distributor 33 outputs signals D, and block 34 produces delays G6 Go {E (n 3) sync

е10e10

646031А646031A

сигналов последовательно на временаsignals successively at times

& о 3 (Фиг 3) соответственно. Формирователи 35-38 из сочетани сигналов D, GB, G0, G3 (фиг. 3) вырабатывают импульсы включени F тиристоров. Включение тиристоров 27, 28 обеспечивает зар д коммутационных конденсаторов 19, 20 от источников 25, 26 соответственно. При подаче напр жени от источника питани 30 главные тиристоры, например, 1, 2, 3,& o 3 (Fig 3), respectively. The formers 35-38 from the combination of signals D, GB, G0, G3 (FIG. 3) produce impulses to turn on F thyristors. Turning on the thyristors 27, 28 provides the charge to the switching capacitors 19, 20 from the sources 25, 26, respectively. When applying voltage from a power source 30, the main thyristors, for example, 1, 2, 3,

f Т -Г V f T-G V

на интервале - ; -х , набирают токon the interval -; x, gaining current

15 нагрузки 31. При этом срабатывают датчики 41, 42, 43. При срабатывании датчика, например, 41, его сигнал i поступает на вход элемента 49, при этом на выходе элемента 49 сигнал от20 сутствует, следовательно, отсутствует сигнал на одном из входов элемента 48 и соответственно на его выходе. Импульс F включени главного тиристора 1 не вырабатываетс . Таким обра25 эом, при срабатывании датчиков 41, 42, 43 их выходные сигналы 14215 loads 31. In this case, the sensors 41, 42, 43 are triggered. When a sensor is triggered, for example, 41, its signal i is fed to the input of element 49, while there is no signal at the output of element 49, 20 there is no signal at one of the inputs of the element 48 and, accordingly, at its output. The impulse F of the switching on of the main thyristor 1 is not produced. Thus, when the sensors 41, 42, 43 are triggered, their output signals 142

(Фиг° 3) блокируют дальнейшее формирование импульсов включени F, Fg, F3 тиристоров 1, 2, 3 соответст- 30 венно. Тиристоры 1, 2, 3 удерживаютс во включенном состо нии током нагрузки . Рассмотрим далее процессы, протекающие в одной фазе, а именно, в цеп х, образованных главными тиристорами 1, 4, обратными 16, 13 и распределительными тиристорами 7, 10 (в других фазах аналогично со сдви35 (Fig. 3) block the further formation of the inclusion pulses F, Fg, F3 of thyristors 1, 2, 3, respectively. Thyristors 1, 2, 3 are held in the on state by the load current. Let us further consider the processes occurring in one phase, namely, in the circuits formed by the main thyristors 1, 4, inverse 16, 13, and distribution thyristors 7, 10 (in other phases, similarly with a shift

г ом наr th on

) в) at

момент -уmoment

подаетс имserved to them

пульс включени F на распределительный тиристор 7. С задержкой tft включаетс коммутационный запираемый тиристор 21. Под действием разр дногоswitching pulse F on the distribution thyristor 7. A switching lockable thyristor 21 switches on with a delay of tft. Under the action of a discharge

тока конденсатора 19 тиристор 1 отключаетс . По истечении времени t коммутационный процесс заканчиваетс отключением тиристора 21 по его цепи управлени . При этом ток нагрузкиthe capacitor current 19 thyristor 1 is turned off. After the time t has elapsed, the switching process ends by turning off the thyristor 21 through its control circuit. With this load current

переходит в цепь коммутационного конденсатора 20, зар жа его в течение времени , после чегр подаютс импульсы включени на тиристоры 4, 13, 28. Включение тиристора 28 обеспечивает дозар д конденсатора 20 до требуемого уровн напр жени . Поскольку ток в рассматриваемой фазе все еще сохран ет прежнее направление главный тиристор 4 не включаетс ,switches to the circuit of the switching capacitor 20, charging it for a time; after the switch the switching pulses are applied to the thyristors 4, 13, 28. Turning on the thyristor 28 provides the dosage of the capacitor 20 to the required voltage level. Since the current in the phase under consideration still retains its previous direction, the main thyristor 4 is not turned on,

а включитс обратный тиристор 13. При этом датчик 44 вьфаботает сигнал 144 который блокирует выработку импульса Рф включени тиристора 4and the reverse thyristor 13 is turned on. At the same time, the sensor 44 outputs the signal 144 which blocks the generation of the pulse of the Russian Federation to turn on the thyristor 4

1646031°1646031 °

Claims

voltage of the inverter is less than the frequency of rotation of the motor 31 changes the signal U. Claims

during time t; until then, the current in the phase does not drop to zero. In the diesel locomotive mode, the load 31 operates by the engine and the duration

T during normal operation that

corresponds to the power factor of the engine at the first harmonic cosCp | 0.5 In this mode, three main thyristors, then two main and one reverse, are alternately switched on. In case of boxing, the engine is discharged, its power factor drops, cosCp, 0.5, i.e.

four

T

while two are included

main and one reverse thyristor, then one main and two reverse thyristors.

In the interval when the two reverse thyristors are turned on, the braking resistor 47 is connected through them to the motor 31 and flows around its current, as a result of which the motor drops part of the energy into the braking resistor, which contributes to the termination

T boksovani. When tj -g engine 31

starts working as a generator on the braking resistor 47. In this case, both the two main and one reverse thyristors, and one main and two reverse thyristors can be included; In the first case, the motor 31 for generating a magnetic flux receives energy from the power source 30 in the second due to the exchange of energy between the phases. Thus, the braking mode of the locomotive is realized from the point of view of the inverter. The transition from traction to braking is accomplished by lowering the frequency of the output

five

0

five

An inverter containing anodic and cathodic groups of main, inverse, and distribution thyristors, interconnected by AC terminals, switching lockable thyristors, and switching capacitors, forming two successive chains connected between the DC terminals of the main and distribution thyristor groups, the capacitors are connected to the sub-ga da sources, an isolation diode connected between the direct current terminals of the distribution thyristor groups, the charge d Iodine, connected counter-parallel to the switching thyristors, frequency adjuster connected to the pulse distributor and the pulse delay unit, thyristor on and off pulse shapers, characterized in that, in order to expand the field of application, it is provided with brake diodes connected between the DC terminals groups of main and reverse thyristors, and the DC outputs of the reverse thyristor groups are connected to the brake resistor, as well as zero current sensors, respectively, are turned on in the AC outputs of the main, inverse, and distribution thyristor groups, logic elements, reaping the BREAK function, prohibiting inputs of which are connected to the outputs of current zero sensors, enabling inputs to the corresponding outputs of the pulse distributor, and outputs of the logical elements BREAD are connected to the corresponding inputs driver for switching on the main thyristors.

0

-W

4Q

41

ha txt

"T

39

wjp

it

a

& W shr

-w

29

YU,

B

"I

i / g

13

s /

I

17

15

is

iffi

itfe

I

D

, 2