SU955338A1

SU955338A1 - Method and device for protecting inverter against switching break in its joint operation with rectifier

Info

Publication number: SU955338A1
Application number: SU802988519A
Authority: SU
Inventors: Юрий Михайлович Бей; Юрий Павлович Неугодников; Владимир Павлович Неугодников; Валерий Михайлович Арутюнов; Сергей Викторович Буньков
Original assignee: Уральский электромеханический институт инженеров железнодорожного транспорта
Priority date: 1980-10-03
Filing date: 1980-10-03
Publication date: 1982-08-30

Description

Устройство дл реализации способа, защиты инвертора от срыва коммутации при совместной работе с выпр мителем снабжено элементом ИЛИ и двум блоками сравнени , каждый из которых выполнен в виде триггера, входы которого подключены к выходам датчика, а выходы один непосредственно , а другой через последовательно соединенные элемент задержки и элемент НЕ подключены к схеме ИЛИ-НЕ, выход которой через элемент ИЛИ соединен с исполнительным органом, а датчики выполнены каждый в виде двух блоков формировани импульсов окончани и начала протекани токов.A device for implementing the method that protects the inverter from breaking the commutation when working together with a rectifier is equipped with an OR element and two comparison units, each of which is designed as a trigger, the inputs of which are connected to the sensor outputs, and the outputs are directly and the other through serially connected elements delays and the element are NOT connected to the OR-NOT circuit, the output of which through the OR element is connected to the executive body, and the sensors are each made in the form of two blocks for forming end pulses and the beginning of yōkan currents.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства дл реализации способа защиты инвертора от срыва коммутации при совместной работе с выпр мителем; на фиг. 2 - принципиальна схема датчика тока; на фиг. 3 - временные диаграммы напр жений и токов при возникновении асимметрии питающего напр жени ; на фиг. 4 - временные диаграммы напр жений и токов при срыве инвертора от перегрузки.FIG. 1 shows a block diagram of a device for implementing a method for protecting an inverter against switching failure during joint operation with a rectifier; in fig. 2 - schematic diagram of the current sensor; in fig. 3 - time diagrams of voltages and currents in the event of asymmetry of the supply voltage; in fig. 4 - time diagrams of voltages and currents in case of inverter failure from overload.

Устройство дл реализации способа защиты инвертора 1 с вентил ми 2-7 от срыва коммутации при совместной работе с выпр мителем 8 с вентил ми 9-14 содержит датчики 15 тока, выполненные в виде блоков формировани импульса окончани 16 и начала 17 протекани токов и включенные в общий анод и катод выпр мител 8. Выходы датчиков 15 подключены к блокам 18 сравнени , выполненным каждый в виде триггера 19, выходы которого один непосредственно , а другой через последовательно соединенные элемент- 20 задержки и элемент НЕ 21 подключены к схеме ИЛИ- НЕ 22, выходы которых через схему ИЛИ 23 подключены к исполнительному органу 24 защиты.A device for implementing the method of protecting inverter 1 with valves 2-7 from breaking the commutation when working together with rectifier 8 with valves 9-14 contains current sensors 15 made in the form of end impulse formation blocks 16 and beginning of current flow 17 and included in the common anode and cathode of the rectifier 8. The outputs of the sensors 15 are connected to the comparison units 18, each made in the form of a trigger 19, the outputs of which are directly and the other through a series-connected delay element 20 and a HE element 21 connected to the circuit OR-22, output which through OR gate 23 connected to the actuator body 24 protection.

Устройство дл реализации способа работает следующим образом.A device for implementing the method works as follows.

При возникновении асимметрии питающего напр жени уменьшаетс врем дл восстановлени запирающих свойств тиристоров инвертора 6 на величину бнес (фиг. 3), так как момент равенства мгновенных значений напр жений инвертора, от которого измер етс врем восстановлени , смещаетс в сторону опережени . При значительной асимметрии врем дл восстановлени запирающих свойств тиристоров может уменьщитьс до величины, меньщей минимального допустимого времени 5пр, что приведет к срыву коммутации тока. Из диаграмм напр жений и токов на фиг. 3 видно, что при резком снижении напр жени , например в фазе С, уменьщаетс разность мгновенных значений напр жений Ut и UA, создающа уравнительный ток, следовательно, уменьщаетс амплитуда и длительность уравнительного тока. Таким образом, приближение срыва коммутации токов в определенных фазах инвертора приводит к уменьщению длительнсти импульсов уравнительного тока до критической величины в соответствующих им фазах выпр мител . Например, срыв коммутации в фазе 7 инвертора 1 можно контролировать по импульсу уравнительного тока в фазе 11 выпр мител 8, а срыв коммутации в фазе 3 - по току в фазе 13. Это позвол ет создать простое устройство дл определени фазы инвертора 1, в которой произощел срыв коммутации, контролиру уравнительный ток в каждой фазе выпр мител 8.When the asymmetry of the supply voltage occurs, the time is reduced to restore the blocking properties of the thyristors of the inverter 6 by the value of bnes (Fig. 3), since the instant of equality of the instantaneous values of the inverter voltages, from which the recovery time is measured, is shifted towards the front. With a significant asymmetry, the time for restoring the thyristor locking properties can be reduced to a value less than the minimum allowable time of 5 rn, which will lead to a break in the current switching. From the voltage and current diagrams in FIG. 3, it can be seen that with a sharp decrease in voltage, for example in phase C, the difference in the instantaneous values of the voltages Ut and UA decreases, creating a balancing current, therefore, the amplitude and duration of the balancing current decreases. Thus, the approximation of a breakdown of the commutation of currents in certain phases of the inverter leads to a decrease in the duration of the pulses of the surge current to a critical value in the corresponding phases of the rectifier. For example, the switching failure in phase 7 of inverter 1 can be monitored by a surge current in phase 11 of rectifier 8, and the switching failure in phase 3 can be monitored by current in phase 13. This allows you to create a simple device for determining the phase of inverter 1, in which switching failure, controlling equalizing current in each phase of rectifier 8.

С возрастанием тока инвертора (фиг. 4) увеличиваетс угол коммутации Y что приводит к уменьщению времени дл восстановлени запирающих свойств тиристора и опрокидыванию инвертора. Так как момент возникновени уравнительного тока зависит от окончани коммутации тока нагрузки, то с увеличением угла коммутации уменьщаетс величина и длительность уравнительного тока.As the inverter current increases (Fig. 4), the switching angle Y increases, which leads to a decrease in time for restoring the thyristor locking properties and to the inverter tilting. Since the moment of occurrence of the surge current depends on the end of the switching of the load current, the magnitude and duration of the surge current decreases with increasing switching angle.

В момент по влени импульса тока циркул ции н первом выходе датчика 15 по вл етс пауза, а в момент исчезновени тока на втором выходе этого датчика по вл етс импульс. Под действием указанных сигналов триггер 19 длительности тока формирует на первом выходе импульс (сигнал логической единицы), равный по длительности импульсу уравнительного тока typ. Под действием сигнала со второго выхода триггера в момент по влени уравнительного тока импульсной задержкой 20 формируетс контрольный импульс длительностью ty, который через логическую схему НЕ 21 приходит на вход элемента ИЛИ-НЕ 22, на второй вход которого подаетс единичный импульс с первого выхода триггера 19. В нормальном режиме работы инвертора импульс триггера 19 всегда имеет больщую длительность по сравнению с контрольным импульсом уставки и на выходе элемента 22 имеетс сигнал логического нул .At the time of the occurrence of a circulating current impulse, a pause appears on the first output of sensor 15, and at the time when the current disappears, a pulse appears at the second output of this sensor. Under the action of these signals, the trigger 19 of the current duration generates a pulse (signal of a logical unit) at the first output, equal in duration to the surge current pulse typ. The signal from the second trigger output at the time of the equalizing current impulse delay 20 generates a control pulse of duration ty, which through the logic circuit HE 21 arrives at the input of the OR-NO element 22, to the second input of which a single pulse is fed from the first trigger output 19. In the normal mode of operation of the inverter, the pulse of the trigger 19 always has a longer duration compared to the reference pulse of the setpoint and the output of the element 22 has a logic zero signal.

При приближении момента срыва коммутации , в данном случае от перегруза, происходит уменьщение длительности импульса уравнительного тока, а следовательно, и импульса триггера 19 typ до величины, меньщей ty, при этом на выходе элемента 22 по вл етс импульс (сигнал логической единицы ), который через схему ИЛИ 23 поступает на исполнительный орган 24 защиты.When the moment of commutation breakdown is approached, in this case from overload, the surge current of the surge current and, consequently, the trigger pulse 19 typ decreases to a value smaller than ty, while the output of the element 22 is a pulse (signal of the logical unit), which through the scheme OR 23 enters the executive body 24 of protection.

Claims

Thus, in case of overload, as well as in asymmetry, the leveling current duration is a sufficiently reliable criterion for determining the moment of failure of the inverter switching, when approaching which the leveling current pulse tends to zero, which improves the protection performance. Claim 1. A method for protecting an inverter from breaking a commutator when working together with a rectifier, which consists in controlling the equalizing current flowing through the rectifier valves in the inverter mode of the unit and generating a control pulse of the protection actuator, characterized in that to increase the speed, control the pulse width of the surge current, generate a control pulse, compare the duration of the control and current pulses and generate a control pulse in with uchae when circulating current pulse duration less than the reference pulse.

2. The device according to claim 1, comprising current sensors included in the common anode and the common cathode of the rectifier and associated with the protection actuator, characterized in

And B that it is equipped with an OR element and two comparison units, each of which is designed as a trigger, the inputs of which are connected to the sensor outputs, and the outputs are directly and the other through the series-connected delay element and the element are NOT connected to the OR-NOT circuit, output through which the OR element is connected to the executive body, and the sensors are each made in the form of two blocks for the formation of termination pulses and the beginning of the flow of currents. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 536564, cl. H 02 H 7/10, 1975. 2. USSR author's certificate No. 577604, cl. H 02 H 7/10, 1976.

3. USSR Author's Certificate No. 208808, Kvi. H 02 H 7/10, 1966.

4. USSR author's certificate number 490228, cl. H 02 H 7/10, 1973.

f / g i

g / l Z

C / L