RU1786589C - Способ защиты тиристорного преобразовател частоты - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : способ предусматривает защиту тиристорного преобразовател  частоты на основе автономного инвертора при питании от нестабильной сети , характеризующейс  провалами напр жени , при котором при превышении максимальным или длительным значением тока инвертора допустимого значени , отключают преобразователь частоты, а в случае снижени  напр жени  питани  силовых цепей или собственных нужд преобразовател  ниже определенного значени  производ т безаварийное отключение преобразовател , заключающеес  втом, что по расцепителю отключают силовой выключатель , закрывают выпр митель воздействием на угол управлени , открывают одновременно все тиристоры инвертора дл  разр да конденсатора фильтра, после чего снимают управл ющие импульсы с ти- ристоров инвертора, а при обратном восстановлении напр жени  повторно включают преобразователь, дл  чего кратковременно открывают все тиристоры инвертора, включают силовой выключатель, открывают выпр митель воздействием на угол управлени . Положительный эффект: способ обеспечивает безаварийное функционирование преобразовател  при провалах-, низких значени х и обратном восстановлении напр жений питани  силовых цепей и собственных нужд, безопасность работы обслуживающего персонала, т.к. исключает присутствие остаточного напр жени  на силовых элемент ах преобразовател  при его отключении, обеспечивает возможность снижени  стоимости реализации способа. 1 ил. ел С vj со о ел 00 ю

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к преобразовательной технике, и может быть испо. ьзовано дл  защиты тиристорного преобразовател  частоты на основе автономного инвертора напр жени  с искусственной коммутацией при питании от нестабильной питающей сети.

Известен способ защиты тиристорного преобразовател  частоты от минимального

напр жени , реализованный в устройстве, заключающийс  втом, что контролируют напр жение питани  силовых цепей преобразовател  частоты, сравнивают его с минимально допустимым значением, при снижении контролируемого напр жени  до уровн  допустимого минимального значени  закрывают выпр митель путем сн ти  управл ющих импульсов с тир исторов выпр мител  и отключени  силового выключател  на входе преобразовател  частоты, снимают импульсы с тиристоров автономного инвертора преобразовател  частоты, после восстановлени  питающего напр же- ни  повторно автоматически включают преобразователь путем включени  силового выключател , подачи импульсов управлени  на тиристор ы выпр мител  и инвертора .: . : i .

Недостатком известного способа  вл етс  невыполнение им функции защиты ти- ристорного преобразовател  при нестабильном (характеризующемс  глубокими провалами) напр жении собственных нужд. При этом в известном способе при снижении напр жени  питани  собственных нужд ниже минимально допустимого значени  прекращаетс  нормальное функционирование системы управлени  (микро- схем, транзисторов) и формирователей импульсов тиристоров (снижаютс  величины и крутизна токов управлени ), что может приводить к аварийным режимам (превышению максимальных токов в тиристорах вы- пр мител  и инвертора) и к выходу из стро  тиристоров преобразовател  частоты. Кроме этого, если при номинальном напр жении силовых цепей преобразовател  частоты потребл етс  в нагрузку (двигатель) номинальный ток, то при снижении напр жени  силовых цепей, например, до 0,85 от номинального значени , при посто нном номинальном моменте (мощности) нагрузки двигател  из-за увеличени  тока (на 15%) преобразовател  выше его номинального значени  в известном способе происходит выход из стро  тиристоров преобразовател  частоты по причине их тепловой перегрузки длительным увеличенным током. Еще одним недостатком известного способа защиты  вл етс  наличие остаточных напр жений (после отключени  преобразовател ) на силовых элементах (в частности, на конденсаторах силового фильтра ийвер- тора напр жени ) преобразовател  частоты , что представл ет опасность при ремонтах дл  эксплуатационного персонала и может привести после повторного включени  преобразовател  (из-за аварий- ного тока в тиристорах инвертора от разр да через них зар женного конденсатора фильтра) к выходу из стро  тиристоров инвертора .

Наиболее близким по технической сущ- ности к предложенному решению  вл етс  способ защиты тиристорного преобразовател  частоты с  вно выраженным звеном посто нного тока, заключающийс  в том, что контролируют входные токи управл емого выпр мител  и инвертора, сравнивают контролируемые значени  токов с их соответствующими допустимыми максимальными значени ми, при достижении входным током выпр мител  или входным током инвертора своих допустимых максимальных значений путем включени  быстродействующего емкостного прерывател  тока прерывают ток выпр мител  и изменением угла управлени  тиристоров выпр мител  закрывают выпр митель, снимают управл ющие импульсы с тиристоров инвертора, через врем , в течение которого токи через тиристоры выпр мител  и инвертора спадают до нул , повторно изменением угла управлени  тиристоров выпр мител  открывают выпр митель и подают импульсы заданной частоты и длительности на управл ющие переходы тиристоров инвертора, при этом, сравнивают контролируемое значение входного тока инвертора с его допустимым длительным значением, при превышении контролируемым значением входного тока инвертора допустимого длительного значени  с выдержкой времени за- крывают выпр митель и снимают напр жение со входа преобразовател  частоты путем отключени  привода входного силового выключател  преобразовател .

Недостатком известного способа  вл етс  его ограниченна  область применени  стабильными электрическими сет ми силовых цепей и собственных нужд, питающими преобразователь частоты. В частности, в известном способе при снижении напр жени  питани  (собственных нужд или силовых цепей ) ниже минимально допустимого значени  прекращаетс  нормальное функционирование системы управлени  (микросхем , транзисторов) и формирователей импульсов тиристоров (снижаютс  величины и крутизна токов управлени ), или снижаетс  коммутационна  способность инвертора (т.к. коммутационна  способность инвертора с искусственной коммутацией пропорциональна напр жению питани  силовых цепей), что приводит к аварийным режимам в выпр мителе и инверторе. При этом в известном способе действием защит от превышени  входных токов выпр мител  и инвертора обеспечиваетс  целостность тиристоров преобразовател  частоты. Однако при наличии пониженного значени  питающего напр жени  (собственных нужд или силовых цепей) после автоматического повторного включени , происход щего в известном способе после срабатывани  защит, снова происходит указанный аварийный режим , что может повторитьс  многократно. Вследствие часто чередующихс  аварийных

токов тиристоров преобразовател  частоты или в результате действи  защиты по допустимому длительному току инвертора (из-за чередующихс  непрерывно повторных включений) соответственно, выход т из стро  (из-за нагрева) тиристоры преобразовател  или с выдержкой времени производитс  автоматическое отключение преобразовател  (без повторного включени ). Таким образом, исключаетс  область применени  известного способа при питании преобразовател  частоты от нестабильной питающей сети.

Другим недостатком известного способа защиты  вл етс  то, что при пропадании питающей сети (например, вследствие срабатывани  коммутационной аппаратуры на входе преобразовател ) несмотр  на отключенное состо ние преобразовател  (отключен силовой выключатель) присутствует остаточное напр жение на его силовых элементах (на конденсаторах силового фильтра инвертора напр жени ). Это представл ет опасность при ремонтах дл  эксплуатационного персонала. Еще одним недостатком  вл етс  увеличенна  стоимость реализации известного способа защиты, котора  обусловлена наличием в нем сложной операции - прерывани  тока выпр мител  путем включени  быстродействующего емкостного прерывател , требующа  установки в преобразователе частоты сложного в технической реализации узла (содержащего шесть диодов и два тиристора большой установленной мощности, два формировател  импульсов с гальванической разв зкой на силовое напр жение, два конденсатора на большую емкость и большое напр жение ).

Целью изобретени   вл етс  предотвращение выхода из стро  тиристоров при нестабильном напр жении сети питающей преобразователь частоты, допускающей глубокие провалы.

Поставленна  цель в предложенном способе достигаетс  тем, что в способе защиты тиристорного преобразовател  частоты на основе автономного инвертора напр жени  с искусственной коммутацией, питающего двигатель переменного тока, заключающемс  в том, что контролируют входные токи инвертора и управл емого выпр мител , сравнивают контролируемые значени  токов с их допустимыми максимальными значени ми, при достижении входным током инвертора своего допустимого максимального значени  закрывают выпр митель воздействием на угол управлени  тиристоров выпр мител  и снимают управл ющие импульсы с тиристоров инвертора , сравнивают контролируемое значение входного тока инвертора с его допустимым длительным значением, при превышении контролируемым значением

входного тока инвертора допустимого длительного значени  с выдержкой времени, определ емой достижением температурой тиристоров своего предельного значени , закрывают выпр митель воздействием на

0 угол управлени  тиристоров выпр мител  и снимают напр жение со входа преобразовател  частоты путем отключени  привода входного силового выключател , при достижении входным током выпр мител  своего

5 допустимого максимального значени  прерывают ток выпр мител  и снимают управл ющие импульсы с тиристоров инвертора, после повторного включений преобразовател , воздействием на угол управлени  ти0 ристоров выпр мител , открывают выпр митель и подают на тиристоры инвертора управл ющие импульсы заданной частоты и длительности, дополнительно контролируют напр жени  входных сило5 вых цепей и собственных нужд преобразовател , сравнивают контролируемые значени  напр жений со своими минимально допустимыми значени ми, при снижении напр жени  собственных нужд до уровн 

0 своего минимального допустимого значени  прерывают ток выпр мител  воздействием на быстродействующий расцепитель силового выключател  преобразовател , при снижении напр жени  силовых цепей

5 преобразовател  до уровн  своего минимального допустимого значени  закрывают выпр митель воздействием на угол управлени  тиристоров выпр мител , отключают по приводу силовой выключатель преобра0 зовател , после спадани  до нул  входных токов выпр мител  одновременно открывают все тиристоры инвертора, в течение интервала времени, определ емого полным разр дом конденсатора силового фильтра,

5 после чего снимают управл ющие импульсы с тиристоров инвертора, при восстановлении напр жений силовых цепей и собственных нужд преобразовател  осуществл ют автоматическое повторное включение пре0 образовател  частоты, при этом после повторного включени  до момента открыти  выпр мител  одновременно подают управ л ющие импульсы на все тиристоры инвертора в течение интервала времени,

5 определ емого полным разр дом конденсатора силового фильтра, затем включают выключатель преобразовател  и подают на тиристоры инвертора управл ющие импульсы заданной частоты и длительности, при достижении входным током инвертора своего допустимого максимального значени  отключают по приводу силовой выключатель преобразовател  и снимают управл ющие импульсы с тиристоров инвертора после задержки, определ емой временем полного разр да конденсатора силового фильтра, в течение которой включают одновременно все тиристоры инвертора, при превышении входным током инвертора своего допустимого длительного значени  снимают управл ющие импульсы с тиристоров инвертора с временной задержкой после спадани  до нул  входных токов выпр мител , в течение которой одновременно включают все тиристоры инвертора, при достижении входным током выпр мител  своего допустимого максимального значени  прерывают ток выпр мител  воздействием на быстродействующий расцепитель силового выключател  на входе преобразовател , снимают управл ющие импульсы с тиристоров инвертора с временной задерж-- кой, состо щей из интервала времени спадани  до нул  входных токов выпр мител  и интервала времени, определ емого полным разр дом силового фильтра, в течение которого одновременно включают все тиристоры инвертора.

На чертеже изображена функциональна  схема устройства, в котором реализуетс  предложенный способ защиты.

Устройство содержит преобразователь частоты 1, состо щий из последовательно соединенных силового выключател  2, управл емого выпр мител  3 с его системой управлени  4, силового фильтра 5, трехфазного автономного инвертора напр жени  б с его системой управлени  7 и клеммами дл  подключени  двигател  переменного тока 8. Система управлени  инвертором 7 снабжена трем  входами 9-11. Вход 9 предназначен дл  задани  частоты и длительности управл ющих импульсов тиристоров инвертора , вход 10 предназначен дл  сн ти  управл ющих импульсов тиристоров инвертора, вход 11 - дл  одновременного открыти  всехдиристоров инвертора. Силовой выключатель 2 снабжен трем  управл - ющими входами 12-14. Вход 12 предназначен дл  включени  силового вы- клк5чател , вход 13 - дл  отключени  по приводу силового выключател , вход 14 - дл  отключени  по быстродействующему расцепителю силового выключател . Система управлени  выпр мител  4 содержит два входа 15,16, при этом 15 предназначен дл  задани  выходного напр жени  выпр мител , вход 16 -дл  закрыти  выпр мител  (путем принудительного сдвига

управл ющих импульсов тиристоров выпр мител  3 в инверторный режим).

К входу инвертора 6 подключены входы 5 датчиков превышени  максимального тока инвертора 17 и превышени  длительного тока 18, а к входу выпр мител  3 - датчик превышени  максимального тока выпр мител  19. Преобразователь частоты 1 снаб0 жен выводами 20 и 21 дл  подключени  питающей сети (соответственно собственных нужд и силовых цепей), которые подключены ко входам датчика понижени  напр жени  собственных нужд 22 и датчика

5 понижени  напр жени  силовых цепей 23. Первые выводы кнопок вкл 24 и откл 25 соединены с общим выводом источника питани , второй вывод кнопки вкл 24 св зан через элемент И 26 с S-входом асинхронно0 го триггера 27, у которого пр мой выход через формирователь импульса 28 св зан с первым входом элемента И 29 и входом 12 силового выключател  2, а инверсный выход - с входом 13 выключател  2 и св зан через

5 элемент задержки 30 с входом 10 системы управлени  инвертора 7. Второй вывод кнопки откл 25 св зан через последовательно соединенные элементы НЕ 31 и элемент И 32 с R-входом триггера 27, пр мой

0 выход которого св зан через последовательно соединенные элемент задержки 33 и элемент И 34 с входом 16 системы управлени  выпр мител  4 и св зан через последовательно соединенные элемент задержки

5 35, формирователь импульса 36, элемент И 29 с входом 11 системы управлени  инвертором 7. Третий вход элемента И 29 соединен с выходом датчика 17 и вторым входом элемента И 32, третий вход которого св зан

0 через реле времени 37 с выходом датчика 18. Четвертый вход элемента И 32 соединен с выходом датчика 19 и св зан через элемент И 38 с входом 14 выключател  2. П тый вход элемента И 32 соединен со вторым

5 входом элемента И 34, св зан через устройство автоматического повторного включени  39 с вторым входом элемента И 26 и св зан через элемент И 40 с выходом датчика 23. Второй вход элемента И 40 св зан с

0 вторым входом элемента И 38 и выходом датчика 22. Датчики 17-19, 22, 23 выполнены , например, в виде последовательно соединенных датчиков напр жени  (тока) 41 и компаратора 42, у которого второй вход со5 единен с источником опорного напр жени , при этом вход датчика 41 и выход компаратора 42  вл ютс  соответственно входом и выходом.

Предложенный способ функционирует следующим образом.

В исходном отключенном состо нии преобразовател  1 на выходах датчиков IT- 19, 22, 23, выходах элементов И 26, 32, 38, 40 на пр мом выходе триггера 27, выходах элемента НЕ 31 и реле времени 37, выходе устройства автоматического повторного включени  39 присутствуют сигналы лог.1, а на выходе элемента И 34, выходе элемента задержки 30 и инверсном выходе триггера 27 - сигналы лог.О, выключатель 2 отключен , выпр митель 3 закрыт (импульсы управлени  установлены в инверторный режим), конденсатор силового фильтра 5 разр жен, отсутствуют управл ющие импульсы на тиристорах инвертора.

При нажатии кнопки вкл 24 через элемент И 26 на S-вход триггера 27 подаетс  лог.О, вследствие чего на его пр мом выходе по вл етс  сигнал лог.0, воздействующий на формирователь импульса 28. На выходе формировател  узкий сигнал лог.0 (длительностью 1-2 с) воздействием на вход 12 включает выключатель 2. Лог.Г с инверсного выхода триггера 27 через элемент 30 без задержки поступает на вход 10 системы управлени  инвертором 7, разреша  формирование управл ющих импульсов тири- сторов инвертора 6. В течение присутстви  узкого сигнала лог.0 (длительностью 1-2 с) на выходе формировател  28 через элемент И 29 по входу 11 включают все тиристоры инвертора 6. По истечении лог.0 на выходе формировател  28 по входу 9 системы управлени  инвертором 7 задаютс  необходимые значени  частоты и длительности импульсов управлени  тиристоров инвертора 6. Сигнал лог.0 с пр мого выхода триггера 27 проходит через элемент 33 и элемент И 34 с временной задержкой (2,5-3 с) на вход 16 системы управлени  выпр мителем 4, после чего разрешаетс  регулирование угла открыти  выпр мител  до заданного значени . Описанное функционирование соответствует нормальным напр жени м питани  силовых цепей и собственных нужд преобразовател  частоты .

Рассмотрим функционирование способа при снижении напр жени  питани  силовых цепей. Контролируют датчиком 23 напр жение входных силовых цепей преобразовател  1 и сравнивают контролируемое значение Ксц со своим минимально допустимым значением Um. При снижении напр же- ни  питани  11Сц силовых цепей преобразовател  1 до уровн  своего минимально допустимого значени  Um, закрывают выпр митель 3 воздействием сигнала лог.О через последовательно включенные элемент И 40 и элемент И 34 на вход 16

системы управлени  выпр мителем 4, сдвига  угол управлени  тиристоров выпр мител  3 в инверторный режим. Одновременно сигнал лог.О с выхода элемента И 40 последовательно проходит через элемент И 32, R-вход и инверсный выход триггера 27 на вход 13 выключател  2, вызыва  отключение выключател  2 по приводу. В результате этого спадают до кул  входные токи выпр 0 мител  3. После переключени  триггера 27 его сигнал лог.Т с пр мого выхода задерживаетс  элементом задержки 35 по фронту из лог.О в лог.Т на врем  1-2 с, необходимое дл  гарантированного спадани  до

5 нул  входных токов выпр мител . После по влени  задержанного сигнала лог.1 на выходе элемента 35, на выходе формировател  36 формируетс  импульсный сигнал лог.0 (длительностью 1-2 с), которые через

0 элемент И 29 поступает на вход 11 системы управлени  инвертором 7, что вызывает подачу управл ющих импульсов на все тиристоры инвертора 6 и одновременное их открытие на врем  (1-2 с). Происходит раз5 р д конденсатора фильтра 5 через все тири- сторы трехфазного инвертора 6, что снижает токи через каждый из тиристоров и  вл етс  безопасным дл  тиристоров; указанное врем  (1-2 с) гарантирует полный

0 разр д конденсатора фильтра 5. Вследствие снижени  токов через тиристоры при разр де конденсатора фильтра до безопасных величин возможно в системе блокирование защиты от превышени  макси5 мальноготока инвертора. После переключени  триггера 27 сигнал лог.О с инверсного его выхода задерживаетс  элементом задержки 30 на врем  (более 4 с), необходимое дл  гарантированного спадани  до нул 

0 входных токов выпр мител  3 и полного разр да конденсатора силового фильтра 5. Выходной сигнал лог.О элемента 30, воздейству  на вход 10 системы управлени  инвертором 7, снимает управл ющие им5 пульсы с тиристоров инвертора 6, после чего преобразователь частоты находитс  в исходном отключенном состо нии. В результате произведенного отключени  преобразовател  частоты 1 при провале или

0 изчезновении напр жени  силовых цепей выключателем 2, исключаютс  аварийные токи через тиристоры, а, следовательно, и выход из стро  силовых тиристоров преобразовател  частоты.

5 При восстановлении напр жени  питани  исц до нормального уровн  происходит автоматическое повторное включение преобразовател  1 (функционирование способа при восстановлении напр жени  питани  силовых цепей описано ниже в описании

функционировани  способа при восстановлении напр жени  питани  собственных нужд),

Рассмотрим функционирование способа при снижении напр жени  питани  соб- ственных нужд, Контролируют датчиком 22 напр жение питани  собственных нужд преобразовател  1 и сравнивают контролируемое значение 1)Сн со своим минимально допустимым значением, При снижении на- пр жени  питани  собственных нужд DCH преобразовател  1 до уровн  своего минимального допустимого значени  сигнал лог,О с выхода датчика 22 через элемент И 38 воздействует на вход 14 силового выклю- чател  2 и производит отключение его по быстродействующему расцепителю, что приводит к отключению преобразовател  частоты 1. Отключение преобразовател  1 от напр жени  силовых цепей предназначе- но дл  уменьшени  аварийных токов через тиристоры преобразовател , возникающих вследствие неполноценных управл ющих импульсов тиристоров (от уменьшени  амплитуды и крутизны, временных длительно- стей управл ющих импульсов) при пониженном напр жении питани  собственных нужд, т.к. исключаетс  подпитка преобразовател  от напр жени  силовых цепей.

При восстановлении напр жени  питани  собственных нужд и силовых цепей до уровн  их допустимых значений осуществл ют автоматическое повторное включение преобразовател  частоты 1. При этом исче- зающие сигналы лог,О на выходах датчиков 22,23, воздейству  через элементы И 40 и 32 на R-вход триггера 27 устанавливают преобразователь частоты 1, (а также все выходные сигналы элементов схемы на фиг. 1) в исходное отключенное состо ние. Исчезающий сигнал лог.0 с выхода элемента И 40 воздействует на вход устройства автоматического повторного включени  39, который формирует на своем выходе узкий (длитель- ностью 100 мкс) сигнал лог.0. Указанный сигнал, воздейству  через элемент И 26 на S-вход триггера 27, устанавливает на его пр мом выходе сигнал лог.О, воздействующий на формирователь импульса 28. На выходе формировател  узкий (длительностью 1-2 с) сигнал лог.0 воздействием на вход 12 включает выключатель 2. Сигнал лог.1 с инверсного выхода триггера 27 через элемент 30 без задержки поступает на вход 10 системы управлени  инвертором 7, разреша  формирование управл ющих импульсов тиристоров инвертора в течение присутстви  узкого (длительностью 1-2 с) сигнала лог,О на выходе формировател 

28 через элемент И 29 по входу 11 включают все тиристоры инвертора 6. В течение времени включенного состо ни  всех тиристоров инвертора осуществл етс  разр д конденсатора силового фильтра 5. Возникновение напр жени  на фильтре 5 вызвано после исчезновени  напр жени  питани  собственных нужд закрытием тиристоров инвертора и подпиткой фильтра от двигател  через мост обратных диодов инвертора. По истечении сигнала лог.0 на выходе формировател  29 по выходу 9 системы управлени  инвертором 7 задаютс  необходимые значени  частоты и длительности импульсов управлени  тиристоров инвертора 6. Сигнал лог.О с пр мого выхода триггера 27 проходит через элемент 33 и элемент И 34 с временной задержкой (2,5-3 с) на выход 16 системы управлени  выпр мителем 4, после чего разрешаетс  регулирование открыти  угла выпр мител  до заданного значени .

При больших величинах провалов и крутизне провалов напр жени  питани  силовых цепей или собственных нужд преобразовател  частоты из-за снижени  коммутационной способности (от снижени  напр жени  силовых цепей) инвертора 6 или изменени  параметров управл ющих импульсов: уменьшение амплитуды и крутизны , временных длительностей (от снижени  напр жени  собственных нужд) возможно достижение входными токами инвертора и выпр мител  своих допустимых максимальных значений. Контролируют датчиком 17 входной ток инвертора 6 и при достижении им своего допустимого максимального значени  датчик 17 формирует на своем выходе сигнал лог.0. Указанный сигнал воздействует через элемент И 32 на R-вход триггера 27, устанавлива  сигнал лог.1 на пр мом его выходе, сигнал лог.0 - на инверсном, С пр мого выхода триггера 27 сигнал лог,1н через элемент 33 (без задержки ) и элемент И 34 воздействует на вход 16 системы управлени  выпр мителем 4, закрыва  выпр митель 3. Сигнал лог.О с инверсного выхода триггера 27 по входу 13 отключает по приводу силовой выключатель 2. Сигнал лог.0 с выхода датчика 17 через элемент И 29 воздействует на вход 11 системы управлени  инвертором 7, вызыва  включение всех тиристоров инвертора 6 в течение временного интервала длительностью 2,5-3 с, по истечении которого элемент задержки 30 формирует на своем выходе сигнал лог.О, вызыва  по входу 10 системы 7 сн тие управл ющих импульсов инвертора 6. При этом снижаютс  аварийные токи через инвертор 6 вследствие исключени  подпитки фильтра 5 со стороны силовых цепей и делени  тока между всеми одновременно включенными тиристорами инвертора 6.

Контролируют датчиком 19 входной ток выпр мител  3 и, при достижении им своего допустимого максимального значени , датчик 19 формирует на своем выходе сигнал лог.О. Указанный сигнал воздействует через элемент И 38 на вход 14 силового выключател  2 и производит отключение его по быстродействующему расцепителю, а через элемент И 32 - на R-вход триггера 27, устанавлива  сигнал лог. Т1 на пр мом его выходе, сигнал лог.0 - на инверсном, Сигнал лог,1 с пр мого выхода триггера 27 через элемент 33 (без задержки) и элемент И 34 воздействует на вход 16 системы управлени  выпр мителем 4, закрыва  выпр митель 3 и через элемент задержки 35 с временной задержкой длительностью 1-2 с, необходимой дл  спадани  до нул  токов выпр мител , поступает на вход формировател  36, образующего импульс лог.0 (длительностью 1-2 с). Этот импульс через элемент И 29 поступает на вход 11 системы управлени  инвертора 7, вызыва  одновременное включение всех тиристоров инвертора 6 в течение временного интервала длительностью 1-2 с, по истечении которого элемент задержки 30 формирует на своем выходе сигнал лог.0, вызыва  по входу 10 системы 7 сн тие управл ющих импульсов инвертора 6. При этом прерывают входной ток выпр мител  быстродействующим рас- цепителем за врем  не более 50 мкс, что позвол ет уменьшить аварийные токи через тиристоры выпр мител  3 при установленной индуктивности входных силовых цепей преобразовател  1 и предотвратить выход тиристоров выпр мител  3, В результате одновременного открыти  всех тиристоров инвертора 6 разр жаетс  конденсатор силового фильтра 5, что обеспечивает безопасность при ремонтах обслуживающего электротехнического персонала.

При понижении напр жени  питани  силовых цепей (остающеес  выше уровн  своего минимального значени ), от 1,0 до 0,85 номинального напр жени  сети и посто нном номинальном моменте мощности нагрузки двигател  ток преобразовател  увеличиваетс  примерно на 15% и превышает свое длительно допустимое значение. Контролируют датчиком 18 входной ток инвертора и, при превышении им своего допустимого длительного значени , датчик 18 формирует на своем выходе сигнал лог.О, который поступает на вход реле времени 37 по истечении интервала времени (которое учитывает допустимый перегрев от тока тиристоров преобразовател  1) формирует на своем выходе сигнал лог.О. Указанный сигнал воздействует через элемент И 32 на R-вход триггера 27, устанавлива  сигнал

лог.1 на пр мом его выходе, сигнал лог.О - на инверсном. Сигнал лог.1 с пр мого выхода триггера 27 через элемент 33 (без задержки) и элемент И 34 воздействует на вход 16 системы управлени  выпр мителем

0 4, закрыва  выпр митель 3, и, через элемент задержки 35 с временной задержкой длительностью 1-2 с, необходимой дл  спадани  до нул  входных токов выпр мител , поступает на вход формировател  36 обра5 зующего импульс лог.0 (длительностью 1- 2 с). Этот импульс через элемент И 29 поступает на вход 11 системы управлени  7, вызыва  одновременное включение всех тиристоров инвертора б в течение временного

0 интервала длительностью 1-2 с. Сигнал лог.0 с инверсного выхода триггера 27 по входу 13 отключает по приводу силовой выключатель 2 и, через элемент задержки 30 с временной задержкой длительностью 2,5-3

5 с, необходимой дл  поступлени  импульса с выхода формировател  36 (через элемент И 29) на вход 11 системы 7, вызывает по входу 10 системы 7 сн тие управл ющих импульсов инвертора 6. При этом в результате от0 ключени  преобразовател  1 исключаетс  недопустимый перегрев тиристоров преобразовател  длительным током, а следовательно предотвращаетс  выход тиристоров в этом режиме. Отключение силового вы5 ключател  2 увеличивает временной ресурс его работы (по сравнению с отключением по расцепителю, число которых допускаетс  в дес тки раз меньше, чем по приводу). В результате одновременного открыти  всех ти0 ристоров инвертора 6 разр жаетс  конденсатор силового фильтра 5, что обеспечивает безопасность при ремонтах обслуживающего электротехнического персонала . -. .

Claims (1)

1. 5 Формула изобретени 

   Способ защиты тиристорного преобразовател  частоты, выполненного в виде подключенного к питающей сети через входной силовой выключатель тиристорного управ0 л емого выпр мител , выход которого через фильтр подключен к входу тиристорного автономного инвертора напр жени  с искусственной коммутацией, питающего электродвигатель переменного тока, заклю5 чающийс  в том, что контролируют входные токи инвертора и управл емого выпр мител , сравнивают контролируемые значени  токов с их допустимыми максимальными значени ми, при достижении входным то- ком инвертора своего допустимого максимального значени  запирают тиристоры выпр мител  изменением угла управлени  ти- ристоров выпр мител  и снимают управл ющие импульсы с тиристоров инвертора , сравнивают контролируемое дли- тельное значение входного тока инвертора с его допустимым длительным значением, при превышении контролируемым значением входного тока инвертора допустимого длительного значени  с выдержкой време- ни, определ емой достижением температурой тиристоров своего предельного значени , закрывают выпр митель воздействием на угол управлени  тиристоров выпр мител  и снимают напр жение с входа преобразовател  частоты отключением привода входного силового выключател , при достижении входным током выпр мител  своего допустимого максимального значени  прерывают ток выпр мител  и снимают управл ющие импульсы с тиристоров инвертора , после повторного включени  преобразовател , воздействием на угол управлени  тиристоров выпр мител , открывают тиристоры выпр мител  и подают на тиристоры инвертора управл ющие импульсы заданной частоты и длительности, отличающийс  тем, что, с целью предотвращени  выхода из стро  тиристоров при нестабильном напр жении сети, пи- тающей преобразователь частоты, контролируют напр жени  входных силовых цепей и собственных нужд преобразовател , сравнивают контролируемые значени  напр жений с их минимально до- пустимыми значени ми, при снижении напр жени  собственных нужд до уровн  своего минимально допустимого значени  прерывают ток выпр мител  быстродействующим расцепителем входного силового выключател  преобразовател , при снижении напр жени  силовых цепей преобразовател  до уровн  своего минимально допустимого значени  закрывают тиристоры выпр мител  воздействием на угол уп- равлени  тиристоров выпр мител , отключают по приводу силовой входной выключатель преобразовател , после спада- ни  до нул  входных токов выпр мител 

   одновременно открывают все тиристоры инвертора в течение интервала времени, достаточного дл  полного разр да конденсатора фильтра, после чего снимают управл ющие импульсы с тиристоров инвертора , при восстановлении напр жении входных силовых цепей и собственных нужд преобразовател  осуществл ют автоматическое повторное включение преобразовател  частоты, при этом после повторного включени  до момента открыти  тиристоров выпр мител  одновременно подают управл ющие импульсы на все тиристоры инвертора в течение интервала времени, достаточного дл  полного разр да конденсатора силового фильтра, затем включают силовой выключатель преобразовател  и подают на тиристоры инвертора управл ющие импульсы заданной частоты и длительности , при достижении входным током инвертора своего допустимого максимального значени  отключают по приводу входной силовой выключатель преобразовател  и снимают управл ющие импульсы с тиристоров инвертора после задержки, достаточной дл  полного разр да конденсатора силового фильтра, в течение которой включают одновременно все тиристоры инвертора , при превышении входным током инвертора своего допустимого длительного значени  снимают управл ющие импульсы с тиристоров инвертора с временной задержкой после спадани  до нул  входных токов выпр мител , в течение которой одновременно включают все тиристоры инвертора, при достижении входным током выпр мител  своего допустимого максимального значени  прерывают ток выпр мител  воздействием на быстродействующий расцепитель входного силового выключател  преобразовател , снимают управл ющие импульсы с тиристоров инвертора с временной задержкой , состо щей из интервала времени спадени  до нул  входных токов выпр мител  и интервала времени, определ емого полным разр дом конденсатора фильтра, в течение которого одновременно включают все тиристоры инвертора.