Устройство для управления тиристорным преобразователем частоты

Устройство для управления тиристорным преобразователем частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях частоты. Цель изобретения - повышение надежности. Блок управления выпрямителем 1 содержит последовательно соединенные синхронизатор 2, фазосдвигающий блок 3, электронный коммутатор 4, генератор пачек импульсов 5. Блок управления инвертором содержит задаюш,ий генератор 10, пересчетно-распределительный блок П. При возникновении аварийной ситуации прерывается ток на выходе инвертора 8 и снимается питание с выходных усилителей 6 блока управления вьщрямителем, прекраш,ается поступление импульсов на тиристоры выпрямителя 1 и он закрывается. Напряжение на фильтровых конденсаторах снижается , происходит останов инвертора 8. 2 ил. с ё (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н02М700

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Cman

/loca

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4104944/24-07 (22) 27.05.86 (46) 07.11.88. Бюл. № 41 (72) В. В. Шипицын, В. И. Лузгин, А. А. Новиков, А. Ю. Петров, В. А. Чижевский, А. Ю. Морозов, А. В. Абрамов, Д. В. Чуркин, Б. В. Дудочкин и А. А. Рухман (53) 621.316.727 (088.8) (56) Руденко В. С., Сенько В. И. и Чиженко И. М. Основы преобразовательной техники.— М.: Высшая школа, 1980.

Акодис М. М. и др. Системы управления, регулирования, пуска и защиты мощного тиристорного преобразователя повышенной частоты. Межвузовский сборник:

Техника высоких напряжений и преобразователи, вып. 1. Свердловск, УПИ, 1977, с. 83 — 92, рис. 1.

„„Я0„„1436238 A 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях частоты. Цель изобретения— повышение надежности. Блок управления выпрямителем 1 содержит последовательно соединенные синхронизатор 2, фазосдвигающий блок 3, электронный коммутатор 4, генератор пачек импульсов 5. Блок управления инвертором содержит задающий генератор

10, пересчетно-распределительный блок 11.

При возникновении аварийной ситуации прерывается ток на выходе инвертора 8 и снимается питание с выходных усилителей 6 блока управления выпрямителем, прекращается поступление импульсов на тиристоры выпрямителя 1 и он закрывается. Напряжение на фильтровых конденсаторах снижается, происходит останов инвертора 8.

2 ил.

1436238

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для использования в системах управления и регулирования тиристорных преобразователей частоты с промежуточным выпрямлением при помощи управляемого выпрямителя.

Цель изобретения — повышение надежности работы преобразователя частоты, На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы на элементах схемы устройства.

Устройство состоит из блока управления силовым выпрямителем 1, содержащего синхронизатор 2, фазосдвигающий блок 3, управляющий через электронный коммутатор 4 генератором 5 пачек импульсов, с выхода которого импульсы через выходные усилители 6, шинами питания связанные с вторичной обмоткой высокочастотного трансформатора 7, установленного на выходные шины инвертора 8, поступают на силовые тиристоры выпрямителя 1. Сюда же относится и вспомогательный маломощный выпрямитель 9, обеспечивающий условия для предварительного заряда фильтровых конденсаторов инвертора 8.

Кроме того, устройство включает блок управления инвертором, содержащий задающий генератор 10, управляемый пересчетно-распределительный блок 11, который может быть реализован системой счетчик-дешифратор с запретом счета, выходные усилители-формирователи 12, обеспечивающие необходимые параметры импульсов управления силовых тиристоров инвертора 8, компаратор 13, одним входом связанный через датчик 14 напряжения с шинами питания инвертора 8, другим входом — с блоком 15 уставки опорного уровня, а выходом —,— с предустановочным входом D-триггера 16, синхронизирующего запуск преобразователя с питающей сетью, выход которого подключен к управляющему входу пересчетно-распределительного блока 11.

Устройство также включает датчик 17 тока, который может быть установлен как в цепи постоянного, так и в цепи переменного высокочастотного тока, блок 18 автоподстройки частоты, входом связанный с датчиком 17 тока, а выходом — с управляемым задающим генератором 10, командный блок 19, управляемый кнопками «Пуск» и «Стоп» и управляющий работой синхронизирующего D-триггера 16, генератора 5 пачек импульсов и через элемент 20 задержки (который, например, может быть реализован в виде интегрирующего звена) электронного коммутатора 4.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения начинает работать вспомогательный маломощный выпрямитель 9, обеспечивая предварительный заряд фильтровых конденсаторов инвертора 8. Сигнал, пропорциональный

30 необходимо для облегчения запуска силового выпрямителя 1 в пусковом процессе.

Поскольку фильтровые конденсаторы инвертора 8 уже заряжены, на силовые тиристоры инвертора поступают импульсы управления, инвертор 8 запускается, на его выходе появляется высокОчастотный ток, который преобразуется высокочастотным транс40 форматором 7 тока и поступает на клеммы питания выходных усилителей 6 блока управления выпрямителем. Усилители начинают работать, обеспечивая включение си5 !

О !

55 уровню напряжения на фильтровых конденсаторах, от датчика 14 напряжения поступает на вход компаратора 13, при превышении этим сигналом уровня напряжения, выставленного в блоке 15 уставки опорного уровня, компаратор 12 срабатывает и снимает блокирующий сигнал с предустановочного входа D-триггера 16, подготавливая тиристорный преобразователь частоты к пуску.

При нажатии кйопки «Пуск» срабатывает командный блок 19, после чего первый же синхроимпульс, поступивший с выхода синхронизатора 2, переводит D-триггер 16 во включенное состояние, обеспечивая запуск инвертора . синхронно с сетевым напряжением, что обеспечивает минимальные переходные процессы в фильтровом контуре автономного инвертора при пуске, а также делает максимальной вероятность успешного пуска. При наличии сигнала разрешения запуска с выхода D-триггера 16 начинает работать пересчетно-распределительный блок

11 и выходной усилитель-формирователь 12, обеспечивая включение инвертора.

Одновременно с этим сигнал запуска с командного блока 19 поступает на блокирующий вход генератора 5 пачек импульсов, деблокируя и запуская генератор, тот же сигнал запуска поступает на элемент 20 задержки, где задерживается на время порядка 10 мс, обеспечивая на это время отключение фазосдвигающего блока 3 электронным коммутатором 4, с целью формирования угла управления силовыми тиристорами выпрямителя 1 а=0 эл. град. Это лового выпрямителя 1, который «подхватывает» напряжение на фильтровых конденсаторах, преобразователь частоты начинает работать. Через 10 мс срабатывает электронный коммутатор 4, подключается фазосдвигающий блок 3, обеспечивая необходимый угол управления тиристорами выпрямителя 1.

Если тиристорный преобразователь частоты работает на резонансную нагрузку, то блок автоподстройки частоты, получая информационный сигнал с выхода датчика 17 тока, который может быть установлен как в цепи постоянного тока, так и в цепи переменного высокочастотного тока, начинает перемещать рабочую точку преобразователя по нагрузочной характеристике в сторону имею1436238

Формула изобретения l0

25

35

45 щегося резонанса. Подстройка частоты будет происходить до тех пор, пока блок авторегулирования не найдет оптимальную частоту управления задающего генератора 10 по критерию максимально возможной в данный момент времени мощности, отдаваемой в нагрузку при солюдении условия достаточной коммутационной устойчивости инвертора тока.

При нажатии на кнопку «Стоп» происходит возврат командного блока 19 в исходное состояние, при этом блокируется генератор 5 пачек импульсов, на тиристоры выпрямителя 1 не поступают импульсы управления, силовой выпрямитель 1 выключается, мощности вспомогательного выпрямителя 9 недостаточно, чтобы поддержать высокое напряжение на фильтровых конденсаторах, и оно быстро снижается, при этом возвращается в исходное состояние компаратор, предустанавливая D-триггер и блокируя работу пересчетно-распределительного блока. Инвертор 8 останавливается, после чего напряжение на фильтровых конденсаторах восстанавливается, и преобразователь вновь готов к работе.

При возникновении аварийной ситуации (например, «сбой» в блоках управления, срыв инвертирования, обрыв нагрузки) прерывается высокочастотный ток на выходе инвертора,8, снимается питание с выходных усилителей 6 блока управления выпрямителем, прекращается поступление импульсов на силовые тиристоры выпрямителя 1, выпрямитель закрывается, напряжение на фильтровых конденсаторах снижается и происходит останов инвертора. Затем происходит восстановление напряжения и преобразователь вновь готов к работе. Если короткое замыкание не будет устранено, то вспомогательный выпрямитель 9 не сможет восстановить напряжение на фильтровых конденсаторах, а обслуживающий персонал сможет это обнаружить по показаниям контрольно-измерительных приборов преобразователя.

Таким образом, предлагаемым устройством реализуется принцип безусловной защиты. Кроме того, при любом способе отключения (аварийный или оперативный останов) не возникает перенапряжений на тиристорах инвертора, поскольку отключение преобразователя производится отключением силового выпрямителя, а разряд фильтровых конденсаторов инвертора носит апериодический характер. Простота и надежность предлагаемого устройства позволяет легко встраивать тиристорные преобразователи частоты в технологические комплексы, работающие на резонансную нагрузку.

Устройство для управления тиристорным преобразователем частоты, включающим в себя силовой управляемый выпрямитель и инвертор, содержащее вспомогательный маломощный выпрямитель, блок управления выпрямителем, составленный из последовательно включенных синхронизатора, фазосдвигающего блока, управляемого генератора пачек импульсов и выходных усилителей, блок управления инвертором, составленный из последовательно включенных задающего генератора, управляемого пересчетнораспределительного блока и выходных усилителей-формирователей, блок автоподстройки частоты с датчиком тока и командный блок, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы тиристорного преобразователя частоты, оно снабжено высокочастотным трансформатором тока, датчиком напряжения, компаратором, блоком уставки опорного уровня, D-триггером, электронным коммутатором и элементом задержки, причем первичной обмоткой высокочастотный трансформатор тока включен в выходную шину тиристорного преобразователя частоты, а вторичной обмоткой подключен к клеммам питания выходных усилителей блока управления выпрямителем, вход датчика .напряжения подключен к выходу силового выпрямителя, а его выход — к одному из входов компаратора, другой вход которого соединен с блоком уставки опорного уровня, а выход — с предустановочным входом D-триггера, выход которого соединен с входом разрешения работы пересчетно-распределительного блока, С-вход D-триггера связан с выходом синхронизатора, а

0-вход — с выходом командного блока, выход командного блока подключен также к блокирующему входу генератора пачек импульсов и входу элемента задержки, выход которого подключен к управляющему входу электронного коммутатора, установленного в тракте блока управления выпрямителем между фазосдвигающим блоком и генератором пачек импульсов.

1436238

Вхпю4 ежге пило//оя

Выхо

&.9 дб/Ход

bn. 13

Вб/ха & 2

Выход

&.

/7усл.

mo

Выход

Кп. 19

Выхо да 16

Выход

&. 20

Выхо

& . Ф

Выхо

&.5

8b/ÕÎ

an. 1O

Юыходб

dn. 11

Bb/Хоаб

&.12

BbiXO дл. 7

Вб/ха д3. а

Составитель В. Бунаков

Редактор А. Мотыль Текред И. Верес Корректор В. Гирняк

Заказ 5656/54 Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4