SU1488915A1

SU1488915A1 - Device for overvoltage protection of m-phase inverter

Info

Publication number: SU1488915A1
Application number: SU874271701A
Authority: SU
Inventors: Konstantin Yu Burak; Natalya P Lebedeva
Original assignee: Le I Inzhenerov Zheleznodorozh
Priority date: 1987-06-30
Filing date: 1987-06-30
Publication date: 1989-06-23

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть примененоThe invention relates to electrical engineering and can be applied

в устройствах защиты вентильных преобразователей от перенапряжений.in protection devices for valve converters from overvoltages.

Целью изобретения является повышение надежности и КПД устройства. Поставленная цель достигается благодаря тому, что конденсаторы 24-26 ком2The aim of the invention is to improve the reliability and efficiency of the device. This goal is achieved due to the fact that the capacitors 24-26 com2

мутирующих ЪС-цепочек сбрасывают энергию в накопительный конденсатор 23, как только напряжение на них превысит напряжение на накопительном конденсаторе, который заряжен до номинального входного напряжения инвертора. Тиристорный ключ 30 с пороговой системой управления сбрасывает энергию накопительного конденсатора в дополнительный конденсатор 32 через дополнительный дроссель 33, откуда она возвращается на вход инвертора и поглощается конденсатором фильтра или поступает в источник питания. Для возврата в зено постоянного тока избыточной энергии из дополнительного конденсатора 32 не требуется каких-либо специальных элементов. В процессе перезаряда этого конденсатора происходит автоматический сброс избыточной энергии в звено постоянного тока и запирание управляемого ключа 31), 2 ип.The mutating С-chains transfer energy to the storage capacitor 23 as soon as the voltage on them exceeds the voltage on the storage capacitor, which is charged to the nominal input voltage of the inverter. The thyristor key 30 with a threshold control system resets the energy of the storage capacitor to the additional capacitor 32 via the additional choke 33, from where it returns to the input of the inverter and is absorbed by the filter capacitor or is fed to the power source. To return the direct current of excess energy from the additional capacitor 32, no special elements are required. In the process of recharging this capacitor, the automatic dumping of excess energy into the DC link and locking the controlled switch 31), 2 ip occurs.

а® ο» 4488915а® ο »4488915

Фиг/Fig /

33

14889151488915

4four

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах защиты вентильных преобразователей.The invention relates to electrical engineering and can be used in protection devices for valve converters.

Цель изобретения - повышение надежности и КПД инвертора.The purpose of the invention is to increase the reliability and efficiency of the inverter.

На фиг о 1 представлена схема устройства для защиты инвертора от перенапряжений; на фиг. 2 — схема си- |θ стемы управления управляемым ключом.FIG. 1 shows a diagram of a device for protecting an inverter against overvoltage; in fig. 2 is a schematic view of the controllable key management system | θ.

Устройство для защиты содержит выпрямитель 1, состоящий из диодных мостов 2, 3 и 4 по числу фаз инвертора на тиристорах 5-8, 9-12 и 13-16, каждая фаза которого зашунтирована цепочками, и двух последовательно включенных диодов 17 и 18, 19 и 20,The protection device contains a rectifier 1, consisting of diode bridges 2, 3 and 4 according to the number of inverter phases on thyristors 5-8, 9-12 and 13-16, each phase of which is shunted by chains, and two series-connected diodes 17 and 18, 19 and 20,

21 и 22.21 and 22.

Выходы диодных мостов выпрямителя 20 1 подключены к накопительному конденсатору 23, а входы каждого диодного моста 2, 3 и 4 подключены к конденсаторам 24, 25 и 26 коммутирующих ЬС-цепочек 27, 28 й 29 по числу фаз 5 инвертора, подключенных выводами в диагональ каждой фазы инвертора.The outputs of the diode bridges of the rectifier 20 1 are connected to a storage capacitor 23, and the inputs of each diode bridge 2, 3 and 4 are connected to capacitors 24, 25 and 26 of the commutating LC circuits 27, 28 and 29 by the number of phases 5 of the inverter connected to each diagonal phase inverter.

Один вывод накопительного конденсатора 23 подключен к аноду управляемого ключа 30, выполненного на тиристоре, катод которого подключен, через первый дроссель 31 к положительному входному выводу инвертора. Дополнительный конденсатор 32 одним выводом подключен к катоду управляемого ключа 30, а другим через дополнительный дроссель 33 - к другому выводу накопительного конденсатора 23 и отрицательному входному выводу инвертора. Входы системы 34 управления управляемым ключом 30 подключены к одному и другому выводам накопительного конденсатора 23.One output of the storage capacitor 23 is connected to the anode of the controlled switch 30 made on the thyristor, the cathode of which is connected, via the first choke 31 to the positive input terminal of the inverter. Additional capacitor 32 one output connected to the cathode of the controlled key 30, and the other through an additional choke 33 to another output of the storage capacitor 23 and the negative input terminal of the inverter. The inputs of the control system 34 by the controlled key 30 are connected to one and the other terminals of the storage capacitor 23.

Система управления управляемым ключом 30 содержит первый резисторThe control system of the controlled key 30 contains the first resistor

35, одним выводом подключенный к одному 'выводу переменного резистора35, one pin connected to one 'variable resistor pin

36, катоду первого стабилитрона 37 и одному выводу первого конденсатора 38, другой вывод которого ПОДКЛЮ—’ чен к аноду светодиода 39 оптрона36, the cathode of the first Zener diode 37, and one pin of the first capacitor 38, the other pin of which WILL connect to the anode of the LED of the optocoupler 39

40 и одному выводу второго конденса’тора 41, другой вывод которого подключен к аноду второго стабилитрона 42, катод которого подключен к катоду светодиода 39 оптрона 40, вто-^540 and one output of the second condensate 41, the other output of which is connected to the anode of the second zener diode 42, the cathode of which is connected to the cathode of the LED 39 of the optocoupler 40, the second

рой резистор 43, одним выводом подключенный к аноду второго стабилитрона 42, и третий резистор 44, одним выводом подключенный к объединенным в общую точку аноду первого стабилитрона 37 и другому выводу переменного резистора 36, а другим выводом третий резистор 44 подключен к управляющему электроду управляемого ключа 30, зашунтированный встреч- . но включенным диодом 45.a swarm of a resistor 43, connected to the anode of the second Zener diode 42 by one output, and a third resistor 44, connected by one output to the common anode of the first Zener diode 37 and another terminal of the variable resistor 36, and the third resistor 44 by another output connected to the control switch of the controlled switch 30 , shunted meeting-. but the included diode 45.

Другой вывод первого резистора 35 подключен к аноду фототиристора 46 оптрона 40, катод которого подключен к другому выводу третьего резистора 44.The other terminal of the first resistor 35 is connected to the anode of the photothyristor 46 of the optocoupler 40, the cathode of which is connected to another terminal of the third resistor 44.

Другой вывод второго резистора 43 и один вывод первого конденсатора служит одним и другим входами системы 34 управления тиристорным ключом 30 и подключены соответственно к выводам накопительного конденсатора 23.The other terminal of the second resistor 43 and one terminal of the first capacitor serve as one and the other inputs of the system 34 for controlling the thyristor switch 30 and are connected respectively to the terminals of the storage capacitor 23.

Вход инвертора подключен к конденсатору фильтра 47, подключаемого к источнику питания через фильтровый реактор 48.The input of the inverter is connected to the capacitor of the filter 47, connected to the power source through the filter reactor 48.

Устройство' работает следующим образом.The device 'works as follows.

При включении питания до включения инвертора в работу происходит заряд накопительного конденсатора 23 через первый дроссель 31 и диод 45. Одновременно заряжается и дополнительный конденсатор 32 через первый 31 и дополнительный 33 дроссели.When turning on the power before turning on the inverter, the storage capacitor 23 is charged through the first choke 31 and diode 45. At the same time, the additional capacitor 32 is charged through the first 31 and additional 33 chokes.

Конденсаторы 24-26 коммутирующих ЬС-цепочек инвертора также заряжаются от специальных источников, не представленных на схеме фиг. 1.Capacitors 24-26 of the commutating LC circuits of the inverter are also charged from special sources not shown in the diagram of FIG. one.

В процессе работы инвертора напряжение, например, на конденсаторе 24 коммутирующей ЬС-цепочки 27 возрастает. Как только произойдет превышение напряжения конденсатора 24 относительно напряжения на накопительном конденсаторе 23, откроется диодный мост 2 выпрямителя 1 и избыточная энергия конденсатора 24 коммутирующей ЬС-цепочки 27 будет сброшена в накопительный конденсатор 23, а напряжение на конденсаторе 24 коммутирующей ЬС-цепочки 27 снизится до номинального. Аналогичным образом происходит сброс энергии конденсаторов 25 и 26 коммутирующих ЬС-цепочек 28 и 29 других фаз инвертора.During the operation of the inverter, the voltage, for example, on the capacitor 24 of the switching LC circuit 27 increases. As soon as the voltage of the capacitor 24 exceeds the voltage on the storage capacitor 23, the diode bridge 2 of the rectifier 1 will open and the excess energy of the capacitor 24 of the switching HC circuit 27 will be reset to the storage capacitor 23, and the voltage on the capacitor 24 of the switching HC circuit 27 will decrease to nominal . In a similar way, the energy of the capacitors 25 and 26 of the commutating LC circuits 28 and 29 of the other phases of the inverter is released.

При достижении определенной величины напряжением на накопительномWhen a certain value is reached by the voltage on the accumulative

конденсаторе 23 срабатывает системаthe capacitor 23 is triggered system

34 управления управляемым ключом 30.34 managed key management 30.

Последний переключается и энергияLast switches and energy

5five

14889151488915

66

накопительного конденсатора 23 пере—, брасывается в дополнительный конденсатор 32, откуда избыточная энергия через первый 31 и дополнительный 33 дроссели возвращается на вход инвертора, подключенный к конденсатору фильтраоstorage capacitor 23 pere-, is thrown into an additional capacitor 32, from where the excess energy through the first 31 and additional 33 chokes is returned to the input of the inverter connected to the filter capacitor

Порог срабатывания системы управления управляемым ключом 34 может быть отрегулирован с помощью переменного резистора 36 и путем выбора параметров элементов схемы системы . управления.The response threshold of the control system of the controlled key 34 can be adjusted using the variable resistor 36 and by selecting the parameters of the system circuit elements. management.

Управляемый ключ 30 позволяет автоматически осуществлять сброс избытка энергии в питающую сеть еще до того, как разность напряжений на конденсаторах коммутирующих ЬС-цепочек и входе инвертора достигнет предельной величины и этим надежно защитит тиристоры 5-16 инвертора от перенапряжений.Managed key 30 allows you to automatically discharge excess energy into the supply network even before the voltage difference across the capacitors of the switching circuits of the bc circuits and the input of the inverter reaches the limit value and thereby reliably protects the thyristors 5-16 of the inverter from overvoltages.

Claims

Claim

An overvoltage protection device for a w-phase inverter that includes main and switching thyristors and switching HC circuits according to the number of phases, containing a rectifier, controlled by a output, a switch equipped with a control system and connected to one output of a storage capacitor by one output, and another output through the first choke is designed to connect to the positive input terminal of the inverter, characterized in that, in order to increase the reliability and efficiency of the inverter, it is equipped a diode, an additional capacitor and a choke, and the rectifier is made in the form of diode bridges according to the number of phases of the inverter, the DC terminals of the rectifier diode bridges are respectively combined and serve as the output terminals of the rectifier,

moreover, the inputs of the diode bridges of the rectifier are connected to the capacitors of the corresponding commutating HC circuits, another output of the accumulative

$ capacitor is designed to be connected to the negative input terminal of the inverter, one output of the additional capacitor is connected

1θ to another output of the controlled key, and its other output through an additional choke is connected to another output of the storage capacitor and one input of the control system,

₁₅ whose other input is connected to one output of the storage capacitor, the cathodes and the anode of the diode are connected to one and another of the outputs of the controlled key;

2θ controlled key applied thyristor, and the control system thyristor. key contains the first resistor, one output connected to one output of the variable resistor, the cathode

25 of the first zener diode and one pin of the first capacitor, the other pin of which is connected to the anode of the LED of the optocoupler and one pin of the second capacitor, the other pin of which is connected to the anode of the second

a zener diode, the cathode of which is connected to the cathode of an optocoupler LED, a second resistor, one output connected to the anbda of the second stabilizer 35 throne, and a third resistor, one output connected to the common anode of the first zener diode and another output of the variable resistor, and the other output the third

_{40, a} resistor is connected to the control electrode of the thyristor switch and the cathode of the photothyristor of the optocoupler, the anode of which is connected to a different terminal of the first resistor, and the other terminal of the second resistor and one terminal of the first capacitor serve as one and the other inputs of the thyristor control

1488915