SU1697232A1

SU1697232A1 - Автономный инвертор тока

Info

Publication number: SU1697232A1
Application number: SU894738622A
Authority: SU
Inventors: Станислав Гиршевич Забровский; Александр Борисович Зильберг; Григорий Бенционович Лазарев; Альберт Павлович Мотыль
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Электроэнергетики; Научно-производственное объединение "Электротехника"
Priority date: 1989-09-18
Filing date: 1989-09-18
Publication date: 1991-12-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к силовой преобразовательной технике. Цель изобретени - повышение надежности автономного инвертора путем контрол нарушени электромагнитного процесса коммутации. Предлагаетс автономный инвертор тока с датчиком напр жени на коммутирующих конденсаторах и специальным блоком защиты, контролирующим правильность протекани процесса их перезар да . Введение в автономный инвертор блока защиты позвол ет осуществить безынерционный контроль, сформировать сигнал о нарушении электромагнитного процесса при коммутации вентилей и отключить инвертор до развити аварии, повысить его надежность. 4 ил.

Description

(Л

С

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к силовой преобразовательной технике.

Цель изобретени - повышение надежности автономного инвертора путем контрол нарушени электромагнитного процесса коммутации,

На фиг. 1 представлена функциональна схема инвертора; на фиг. 2 и 3 показаны примеры выполнени трехфазного коммутатора и датчик напр жени на коммутирующих конденсаторах; на фиг. 4 - временные диаграммы работы инвертора.

В автономном инверторе (фиг. 1) тиристоры 1-6 образуют основной тиристорный мост 7. Выводы переменного тока основного тиристорного моста 7 соединены через коммутирующие конденсаторы 8 с соответствующими выводами переменного тока

трехфазного коммутатора 9. Одноименные выводы посто нного тока коммутатора 9 и основного моста 7 соединены между собой. Напр жение на коммутирующих конденсаторах 8 измер етс датчиком 10. св занным входами с соответствующими выводами конденсаторов 8. Выход датчика 10 через пороговый элемент 11 соединен с одним из входов блока 12 распределени импульсов управлени , распредел ющего отпирающие импульсы по переходам управлени тиристоров основного моста 7 и коммутатора 9. К другому входу блока 12 подключен выход задающего генератора 13. Выход датчика 10 напр жени на конденсаторах 8 соединен с входом дифференциатора 14 блока 15 защиты от нарушени коммутации инвертора. Выход дифференциатора 14 через нуль-орган 16

ON ЧЭ Х|

Ю СО N)

и формирователь 17 импульсов нормированной длительности св зан с одним из входов элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора 13, а выход вл етс выходом блока 15.

На фиг. 2а представлена схема коммутатора , состо щего из диодного неуправл емого моста 19...24, выводы посто нного тока которого св заны с соответствующими выводами коммутатора 9 через коммутирующие тиристоры 25 и 26. На фиг. 26 представлена схема коммутатора на тиристорах 27...32, аналогична схеме основного моста 7 на тиристорах 1-6.

Датчик 10 напр жени на коммутирующих конденсаторах 8 может быть выполнен, например, как это показано на фиг. 3. Напр жение на коммутирующих конденсаторах 8 (фиг. За) измер етс двум делител ми 33 напр жени , одно плечо каждого из них содержит три резистора 34, собранных-в звезду и подсоединенных к выводам переменного тока моста 7 и коммутатора 9. Измерительные резисторы

35делителей 33 включены между нулевыми точками звезд резисторов 34 и землей. Выходы делителей 33 соединены с инвертирующим и неинвертирующим входами дифференциального усилител 36. На фиг,

36представлена схема другого варианта реализации датчика 10 напр жени на коммутирующих конденсаторах 8, Измерение напр жени на коммутирующих конденсаторах в каждой фазе инвертора осуществл етс посредством идентичных узлов 37. В состав узла 37 измерени вход т два делител 38 напр жени , подключенные к выводам конденсатора 8. Выходы делителей 38 напр жени соединены с инвертирующим и неинвертирующим входами дифференциального усилител 39. Выходы узлов

37измерени напр жени соединены с входами сумматора 40, На фиг. 4 приведены позиции 41-46.

Инвертор работает следующим образом .

В нормальном режиме работы на каждом межкоммутационном интервале ток протекает через пару тиристоров, например 1 и 2, основного моста 7 и две фазы нагрузки. При этом все остальные вентили схемы (как тиристоры, так и диоды коммутатора 9) выключены. Коммутирующие конденсаторы 8 отключены от нагрузки и зар жены за счет процессов предыдущей коммутации. Пол рность напр жени на них показана на фиг. 1 без скобок. Ей соответствует нижний (отрицательный) уровень напр жени на выходе датчика 10 напр жени на коммутирующих конденсаторах 8 относительно оси 46 (фиг, 4),

Коммутаци осуществл етс блоком 12 распределени импульсов управлени при прохождении сигналов задающего генератора 13 (ось 41, фиг. 4) и обеспечиваетс коммутирующими вентил ми коммутатора 9

0 и коммутирующими конденсаторами 8. На интервале коммутации по сигналу задающего генератора 13 и блока 12 под действием напр жени на конденсаторе 8 ток переключаетс с одного из основных тиристоров

5 (например, тиристора 1) на коммутирующий тиристор (25) коммутатора 9. Через тиристор 25, диоды 19.,.24 происходит перезар д коммутирующих конденсаторов 8 до пол рности, показанной в скобках (фиг. 1).

0 Напр жение на выходе датчика 10 также измен етс по восход щей линии относительно оси 42 (фиг. 4). При перезар де конденсаторов 8 до заданного уровн происходит срабатывание порогового эле5 мента 11, по которому блок 12 прекращает подачу импульса на коммутирующий тиристор 25 и включает очередной тиристор 3 анодной группы моста 7, Под действием напр жени на коммутирующих конденсато0 pax 8 ранее проводившие вентили коммутатора 9 выключаютс - после чего . начинаетс очередной межкоммутационный интервал работы инвертора, на котором включены основные тиристоры 2 и 3

5 моста 7. Все остальные вентили инвертора при этом выключены, а коммутирующие конденсаторы 8 отделены от нагрузки и зар жены до заданного уровн (верхний уровень кривой относитель0 но оси 42 фиг. 4). Процесс коммутации тока в катодной группе тиристоров 2, 4, 6 моста 7 протекает аналогично.

Таким образом, при нормальной работе автономного инвертора тока на интер5 валах коммутации коммутирующие конденсаторы перезар жаютс до напр жени заданного уровн и пол рности, а на межкоммутационных интервалах напр жение остаетс неизменным (крива

0 42, фиг. 4). Напр жение выхода датчика 10, пропорциональное напр жению на коммутирующих конденсаторах 8, поступает на вход блока 15 защиты и дифференцируетс в дифференциаторе 14. На выходе диф5 ференциатора на интервалах перезар да коммутирующих конденсаторов 8 выдел ютс разнопол рные импульсы (ось 43, фиг. 4). С помощью нуль-органа 16 и формировател 17 эти импульсы превращаютс в логические сигналы (оси 44 и 45, фиг. 4),

нормированные по длительности в соответствии с длительностью импульсов задающего генератора 13. Сравнение последовательностей выходных импульсов генератора 13 (ось 41, фиг. 4) и формировател 17 (ось 45, фиг. 4) осуществл етс элементом НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18. При нормальной работе инвертора эти последовательности импульсов совпадают во времени и на выходе элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18, и в целом блока 15 защиты от нарушени коммутации сигнал не возникает. При нарушении коммутации вентилей инвертора его выходной ток замыкаетс по коммутирующим или основным тиристорам, мину ком- мутирующие конденсаторы 8. Напр жение на них перестает измен тьс (ось 42, фиг. 4), исчезает выходной сигнал формировател 17, соответствующий процессу коммутации, и в момент поступлени очередного импуль- са задающего генератора 13 на вход элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18, на его выходе и на выходе блока 15 защиты формируетс сигнал (ось 46, фиг 4) о нарушении коммутации. Этот сигнал может быть ис- пользован в системе автоматики инвертора дл его аварийного отключени .

Таким образом, введение в состав автономного инвертора тока блока 15 защи- ты, включающего в себ дифференциатор 14, нуль-орган 16, формирователь 17 и элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 18, позвол ет безынерционно вы вить нарушение коммутации вентилей инвертора, отключить его до развити аварийных сверхтоков.

-8 +

тЦ&

Claims

Формула изобретени Автономный инвертор тока, содержащий основной трехфазный тиристорный мост, выводы переменного тока которого соединены через коммутирующие конденсаторы с соответствующими выводами переменного тока трехфазного коммутатора, выводы посто нного тока которого соединены с выводами посто нного тока основного трехфазного тиристорного моста, задающий генератор, выходом соединенный с первым входом блока распределени импульсов управлени , к второму входу которого подключен выход порогового элемента, вход которого подключен к выходу трехфазного датчика напр жени на коммутирующих конденсаторах, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности путем контрол нарушени электромагнитного процесса коммутации, он снабжен блоком защиты, включающим в себ дифференциатор, нуль-орган, формирователь импульсов нормированной длительности, элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ , причем вход дифференциатора использован в качестве входа блока защиты и подключен к выходу датчика напр жени на коммутирующих конденсаторах, выход дифференциатора через последовательно включенные нуль-орган и формиро- ватель импульсов нормированной длительности соединен с первым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, а выход использован в качестве выхода блока защиты.

HF

iszjzjz

-о ч К нагрузке -о

ГТ

WZJZ

3J

/КфА/КАфф/К

14hH rf в

13

SZ II II

20

21

23 Ъ Ъ7

.24

i у

I LJLElL--b J

27 M

28

29

31

32

Ги /

Фиг.2

a

46

Фиг, 4