CS251837B1

CS251837B1 - Circuit for trouble-free operation of inverters

Info

Publication number: CS251837B1
Application number: CS856807A
Authority: CS
Inventors: Richard Abrahamcik; Vaclav Babovak
Original assignee: Richard Abrahamcik; Vaclav Babovak
Priority date: 1985-09-24
Filing date: 1985-09-24
Publication date: 1987-08-13
Also published as: CS680785A1

Abstract

Zapojení obvodu pro bezporuchový chod měničů při zapínání a vypínání zabezpečuje provoz měniče při přehřátí některého prvku, při poklesu napájecího napětí koncových stupňů, při přetížení apod. Napájecí zdroj koncových stupňů je zapojen na zapínací a vypínací obvod. Ten je zapojen na koncový stupeň, který je spojen s výstupem řídicího obvodu. Přitom povelový obvod je spojen s ovládacím obvodem. Jeho výstup je připojen na zapínací a vypínací obvod. Vyhodnocovací je zapojen na řídicí obvod a blokovací obvod. Při poruše obvod zajistí odpojení napájecího napětí koncových stupňů a tlm je zaručeno, že nemůže být generován žádný další výkonový budicí impuls. Činnost měniče se zastaví a nemůže dojít k "prohoření" měniče. Využití zapojení je zvlášt výhodná pro měniče větších výkonů.The circuit connection for trouble-free operation of the converters during switching on and off ensures the operation of the converter in case of overheating of any element, in case of a drop in the supply voltage of the output stages, in case of overload, etc. The power supply of the output stages is connected to the switch-on and switch-off circuit. This is connected to the output stage, which is connected to the output of the control circuit. The command circuit is connected to the control circuit. Its output is connected to the switch-on and switch-off circuit. The evaluation circuit is connected to the control circuit and the blocking circuit. In the event of a fault, the circuit ensures the disconnection of the supply voltage of the output stages and tlm, it is guaranteed that no further power excitation pulse can be generated. The converter operation stops and the converter cannot "burn out". The use of the connection is particularly advantageous for converters of higher power.

Description

Vynález se týká zapojení obvodu pro bezporuchový chod měničů při zapínání a vypínání, sestávající z řídicích, povelových a ovládacích obvedů.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to a circuit for fault-free operation of inverters at start-up and shut-down, consisting of control, command and control circuits.

Zajištání bezporuchového chodu měničů při jejich vypínání se dosud provádšlo například tak, že se nejdřív vypnuly silová prvky měniče obvykle využitím blokovacího vstupu řídicích obvodů a potom se vypnulo napájení řídicích obvodů měniče.To ensure trouble-free operation of the inverters when they were shut down, for example, the drive's power elements were usually first turned off, usually by using the control input blocking input, and then the power to the drive control circuits was turned off.

Přesto se však stávalo, že obSaa došlo v důsledku nedefinovatelných sšavů na výstupech elektronických obvodů v řídicí a regulační části měničů při jejich zapínání a vypínáni či při výpadku napájecího napětí k nežádoucímu generování budicího či zapalovacího impulsu výkonových prvků. Tak docházelo často 1 ke zničení zejména výkonových polovodičových prvků.Despite this, obaaa caused undesirable generation of excitation or ignition impulse of power elements due to indefinable noise on outputs of electronic circuits in control and regulation part of converters when switching them on and off or in case of supply voltage failure. Thus, especially power semiconductor elements, in particular, have been destroyed.

To znamenalo obvykle vysoká materiálová náklady a navíc výpadek v provozu po dobu odstraňování poruchy.This usually entailed high material costs and, moreover, an outage in service for the time of troubleshooting.

Uvedená nevýhody v podstatě odstraňuje vynález zapojení obvodu pro bezporuchový chod měničů, jehož podstata spočívá v tom, že na koncový stupeň je zapojen jednak řídicí obvod a jednak napájecí zdroj přes zaplnací a vypínací obvod. Povelový obvod je zapojen přes ovládací obvod na vypínací obvod.The above-mentioned disadvantages are essentially eliminated by the invention of a circuit for the fault-free operation of the inverters, the principle being that the control stage and the power supply are connected to the output stage via the charging and tripping circuits. The command circuit is connected via the control circuit to the trip circuit.

Zapojení obvodu podle vynálézu podle potřeby provozu či v případě poruchy a podobně, například přehřátí některého prvku, pokles napájecího napětí koncových stupňů, přetíženi apod., zajistí odpojení napájecího napětí koncových stupňů a tím zaručí, že nemůže být generován žádný další výkonový budící impuls, činnost mšniče se zastaví a nemůže dojít k eventuálnímu prohoření mšniče.Connection of the circuit according to the invention according to the need of operation or in case of failure and the like, for example overheating of some element, drop of output stage voltage, overload etc. will ensure disconnection of output stage voltage and thus ensure that no further power excitation pulse the mixer stops and the mixer cannot burn eventually.

Podobně se měnič uvede do chodu po zapnutí či po odblokování čidel poruchy teprve, když jsou splněny věechny podmínky pro správnou činnost měniče. Tímto způsobem lze táž zamezit chodu měniče s nedostatečnou velikostí budicích pulsů způsobenou sníženým napájecím napětím, což by mohlo způsobit poškození či zničení výkonových prvků mšniče nežádoucím zvýšením ztrátového výkonu.Similarly, the drive will only start up after turning on or unblocking fault sensors when all the conditions for proper operation of the drive are met. In this way, it is also possible to prevent an inverter with an insufficient excitation pulse size caused by a reduced supply voltage, which could cause damage or destruction of the power elements of the transducer by an undesirable increase in the power dissipation.

Zapojení podle vynálezu též umožní nesoubšžný paralelní chod výkonových prvků mšničů tím, že lze přivádět napájecí napětí střídavě vždy jen určitým koncovým stupňům, takže výkonová prvky jsou v činnosti postupně střídány dalěími, což umožňuje plným využitím jednotlivých výkonových prvků ve skupině dosáhnout požadovaný výkon s nejmenším počtem výkonových prvků a tak omezit zejména finanční náklady na měničw.The circuitry according to the invention also allows the parallel operation of the power elements of the transducers in parallel by allowing the supply voltage to be alternately switched to certain output stages, so that the power elements are gradually alternated in operation, allowing full utilization of the individual power elements in the group. power elements and thus reduce the cost of the converter in particular.

Na připojených výkresech je na obr. 1 bloková schéma zapojení v základním provedení, na obr. 2 ve zjednodušeném provedení a na obr. 3 funkční schéma.In the accompanying drawings, Fig. 1 is a block diagram of the basic embodiment, Fig. 2 in a simplified embodiment, and Fig. 3 a functional diagram.

Napájecí zdroj £ koncových stupňů £ je zapojen na zapínacl a vypínací obvod g. Ten je zapojen na koncový stupeň £, který je spojen s výstupem řídícího obvodu 1. Přitom povelový obvod fi je spojen s ovládacím obvodem fi, jehož výstup je připojen na zapínacl a vypínací obvod g. Vyhodnocovací obvod fi je zapojen na řídicí obvod 1 a blokovací obvod g. Ve skutečném provedení jsou všechny obvody zapojení ve vícenásobném počtu podle potřebného výkonu měniče.The power supply 5 of the output stages 6 is connected to the on and off circuit g. This is connected to the output stage 6, which is connected to the output of the control circuit 1. The command circuit fi is connected to the control circuit fi whose output is connected to the The evaluation circuit fi is connected to the control circuit 1 and the blocking circuit g. In the actual embodiment, all circuits are connected in multiple numbers according to the required power of the drive.

Na obr. 2 je zjednodušená bloková schéma. Na koncový stupeňjg je připojen řídicí obvod 1 a napájecí zdroj £ přes zaplnací a vypínací obvod g. Povelový obvod fi je zapojen na zapínací a yypínací obvody g přes ovladač fi. Napájecí napětí pro koncové stupně £ je přiváděno přes kontakty stykače obvodu g do obvodů koncových stupňů £, které jsou řízeny z řídicího obvodu g.Fig. 2 is a simplified block diagram. The control circuit 1 and the power supply unit 6 are connected to the output stage 8 via the charge and stop circuits g. The command circuit f1 is connected to the switch-on and off circuits g via the actuator f1. The supply voltage for the output stages 6 is applied via the contactor contacts of the circuit g to the output stage circuits 6, which are controlled from the control circuit g.

Ovládací cívka stykače obvodu g je zapínána a vypínána pouze vypínačem, přičemž je samozřejmě možno s pomocí samodržnáho kontaktu stykače využít i obvyklého dvojtlačítka. Táž je možno využít automatického vypínání nebo zapínání ovládací cívky například spínači póru3 chových stavů vhodně zařazenými do obvodu ovládací cívky. Rychlost vypínání je věak o několik řádů nižší, než při použití elektronického spínače. Pro vypnutí napájení koncových stupňů £ lze jednoduše využít například pomocné kontakty stykače obvodu £.The control coil of the circuit contactor g is switched on and off only by a switch, and it is of course possible to use the usual double pushbutton with the help of the contactor self-holding contact. It is also possible to use the automatic switch-on or switch-on of the control coil, for example by means of pore condition switches suitably integrated into the control coil circuit. However, the tripping speed is several orders of magnitude lower than when using an electronic switch. For example, the auxiliary contacts of the circuit contactor 6 can be simply used to switch off the power to the output stages.

Na obr. 3 je schéma zapojení s elektronickými ovládacími obvody a spínačem. Z napájecího zdroje £ napětí koncových stupňů £ je přiváděno napětí na spínací tranzistor Ti který pracuje ve spínacím režimu. Ovládací tranzistor T2 je po překlopení bistabilního obvodu BKO sepnut, výstup £ je na úrovni log 0 t.j. za invertbrem je úroveň log 1, tím dochází i k sepnutí spínacího tranzistoru ££ a napětí z napájecího zdroje £ koncových stupňů £ se přivede na koncový tranzistor JJ.Fig. 3 is a circuit diagram with electronic control circuits and a switch. From the power supply voltage konc of the output stages je, a voltage is applied to the switching transistor T1 which operates in the switching mode. The control transistor T2 is switched on after the bistable circuit BKO has been turned over, the output log is at log 0, i.e. the log 1 is behind the invertbr, thus switching the transistor £ is switched and the voltage from the output stage power supply se is applied to the transistor J1.

Báze koncového transistoru ££ koncového stupně £ je připojena na výstup řídicích obvodů 1 měniče. Povelovým obvodem £ je manuálně capínána a vypínána činnost měniče. Sepnutím tlačítka START se připojí na potenciál země vstup g bistabilního klopného obvodu BKO a tento překlopí tak, že na výstupu bude úroveň log 0 a za invertoree C log £, čímž dojde k sepnutí ovládacího transistoru T2 a tím i spínacího transistoru Ti a připojí se tak napájecí napětí ka koncovým stupňům £.The base of the transistor £ of the output stage je is connected to the output of the control circuits 1 of the inverter. The operation of the inverter is manually switched on and off by the control circuit. By closing the START button, the input b of the bistable flip-flop BKO is connected to the earth potential and flips it so that the output is level log 0 and behind the inverter C log £, thus switching the control transistor T2 and thus switching transistor T1. supply voltage k and output stages £.

Sepnutím tlačítka STOP se připojí na potenciál země jeden vstup NAND hradla £ a tím se uvede jeho výstup na úroveň log 1 a dále popsaným postupem dojde % vypnutí spínacího transistoru ££. NAND hradlu £ (na obr. 3 je zakresleno třívstupové) v případě poruchy kde U ke spínač podpětí a £ teploty či STOP signálu, se připojí příslušný vstup na úroveň log 0 a hradlo £ změní stav na svém výstupu na úroveň log 1.By closing the STOP button, one NAND input of gate G is connected to ground potential, bringing its output to log 1 and the switching transistor ££ is switched off as described below. In the event of a failure where U to the undervoltage switch and temperature or STOP signal, the corresponding input is connected to log 0 and the gate changes its output state to log 1.

Protože je výstup hradla £ spjjen s jedním vstupem NAND hradla B, změní se stávající stav výstupu hradla g z úrovně log 1 na úroveň log O, pokud je věak dosud generován budící impuls, je až do jeho skončení pomocí invertoru £, který drží na svém výstupu stav log 0, podržen stav výstupu hradla g na původní úrovni log 1.Since the gate output £ is coupled to one NAND gate B input, the current state of the gate output g from log level 1 changes to log level O. If, however, the excitation pulse is still generated, it is until its end using an inverter £ holding it log 0 state, hold state of gate output g at original log 1 level.

Změna stavu výstupu hradla g na úroveň log 0 se přenese na vstup g bistabilního klopného obvodu BKO a ten překlopí, takže jeho vstup £ se změní na stav z log 0 na log 1, ' za invertorem fi je stav log 0, ovládací transistor T2 vypíná a v důsledku toho též vypíná i spínací transistor JJ. a napětí z napájecího zdroje £ koncových stupňů £ je tak odpojeno od koncových stupňů £.Changing the state of the gate output g to log 0 is transferred to the input g of the bistable flip-flop BKO and flips, so its input £ changes to the state from log 0 to log 1, 'after the inverter fi is log 0, control transistor T2 and consequently also switches off the switching transistor 11. and the voltage from the power supply 5 of the output stages 6 is thus disconnected from the output stages 6.

Změna stavu výstupu hradla g na úroveň log 0 se přivede zároveň do blokovacího vstupu řídicích obvodů 1, kde zajistí zablokování funkce generátoru zapalovacích impulsů a eventuál ně pak i nastavení požadovaných počátečních podmínek pro opětný start. Po odstranění poruchy naskočí na věech vstupech hradla £ opět úroveň log £ a tak bude na jeho vstupu;, a tím i na příslušném vstupu hradla g úroveň log 0.The change of the output of the gate output g to the level of log 0 is fed simultaneously to the blocking input of the control circuits 1, where it ensures blocking of the function of the ignition pulse generator and eventually the setting of the required initial conditions for restart. After the fault has been rectified, all the gate inputs 8 will return to the log level again, so that the log level will be at its input;

Pak je na výstupu hradla g a tím i na vstupu fi bistabilního klopného obvodu BKO úroveň log 1 a v případě, že se sepne tlačítko START bude na vstupu g bistabilního klopného obvodu BKO úroveň log 0 a tím na výstupu £ úroveň log 0, takže na výstupu invertoru £ bude úroveň log 1 a ovládací transistor ££ a tím i ££ sepne a činnost koncového stupně £ je opět obnovena.Then, at the gate output g and thus at the input fi of the bistable flip-flop BKO log level 1, and if the START button is closed, the logic level at the input g of the bistable flip-flop BKO log level 0 and thus the output £ is log 0. the inverter £ will be the log 1 level and the control transistor £, and hence the £ e will switch on and the output stage £ will resume operation.

Samozřejmě signál log 1 z výstupu hradla g byl současně přiveden i do řídicích obvodů £ a odblokoval jejich funkci. Využití zapojení podle vynálezu je zvláěl výhodné pro měniče větších výkonů.Of course, the log 1 signal from the gate output g was simultaneously fed to the control circuits 6 and unlocked their function. The use of the circuit according to the invention is particularly advantageous for larger power converters.

Claims

1. Circuit-breaker circuit for fault-free operation of inverter on and off, consisting of control, command and control circuits, characterized in that the control stage (1) and the power supply (4) are connected to the output stage (2) via the on and off circuit. (3), wherein the command circuit (6) is connected via the control circuit (6) to the trip circuit (3).

Circuit connection according to claim 1, characterized in that an evaluation circuit (5) is connected to the control circuit (i), which is connected to a blocking circuit (7) connected between the command circuit (6) and the control circuit (8).