Устройство для защиты преобразователя от перенапряжений (его варианты)

 

. 1, Устройство для защиты ;преобразователя от перенапряжений, содержащее цепочку,состоящую из последовательно соединенных контактора . Дросселя и конденсатора входного фильтра, причем контактор и дроссе .ш включены в положительную силовую шину и соединены с положительным -выводом для подключения источника питания, а конденсатор входного фильтра вклвдчен между положительной иJpтpицaтeльнoй силовыми шинами, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности защиты от перенапряжений, в него введены два диода и варистор, причем один вывод варистора соединен с общей тонкой дросселя и конденсатора входного фильтра, а другой вывод подключен к i общей точке двух диодов, первый, из которых анодом подключен к отри (Л цательной силойой шине, а второй катодом подключен к общей точке конс тактора и дросселя.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зад Н 02 Н 7/12

1:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

З, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К. АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3354318/24-07 (22) 13.11.81 (46) 15.07.83. Бюл. М 26 (72) А;С.Иазнев,. B.È.Håêðàñîâ, Ю.А.Шевцов и A.É.Ðîãoâ (71) Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В.Н.Образцова (53) 621.316.925.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 555497,. кл. Н 02 Н 9/04, 197Г.

2.Розенфельд В.Е.и др.Тиристорное управление электрическим подвижным составом постоянного тока. М., "Транспорт", 1970, с.208, рис.120 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПРЕОБРАЗОBATEJM 0T ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ (ЕГО ВАРНАНТЫ). (57). 1. Устройство для защиты

;преобразователя от перенапряжений, :„содержащее цепочку, состоящую из последовательно соединенных контактора, дросселя и конденсатора входно- го фильтра, причем контактор и дрос-. се. ь включены в положительную силовую шину и соединены с положительным .выводом для подключения источника питания, а конденсатор входного фильтра включен между положительйой и отрицательной силовыми шинами, о т л и ч а ю щ е е с я .тем, что, с целью повышения надежности защиты от перенапряжений, в него введены два диода и варистор, причем один вывод варистора соединен с общей точкой дросселя и конденсатора входного фильтра, а другой вывод подключен к общей точке двух диодов, первый Е из которых анодом подключен к отрицательной силовой шине, а второй катодом подключен к общей точке контактора ",. и дросселя.

102931б

2. Устройство для защиты преобразователя от перенапряжений, содержащее цепочку, состоящую из последовательно соединенных контактора дрос селя и конденсатора входного фильтра, причем контактор и дроссель включены в положительную силовую шину и соединены с положительным выводом для подключения источника питания, а конденсатор входного фильтра включен меж ду положительной и отрицательной силовыми шинами, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что с целью повышения надежности защйты от перенапряжений, в него введены два диода и варистор, причем второй диод анодом подключен к общей точке дросселя и конденсатора входного фильтра, а катодом к общей точке варистора и первого диода, при этом варистор другим выводом подключен к общей точке контактора и дросселя, а первый диод анодом подключен к отрицательной силовой шине.

3. Устройство для защиты преобразователя от перенапряжений, содержа4 .Изобретение относится к защите от перенапряжений силовых цепей с

Ймпульсными преобразователями.

Известно устройство для защиты от перенапряжений цепей с индуктив- 5 ностью, содержащее реактор, параллельно которому подключена цепь, состоящая из последовательно соединенных резистора, диода и тиристора, между анодом и управляющим электродом которого включен элемент с нелинейнойхарактеристикой 1 .

Недостатком этого устройства являются его низкие функциональные воэ можности, так как оно, не защищает от перенапряжений и переброса дуги на контакторе, включенном последовательно с указанным реактором.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для защиты преобразователя от,перенапряжений, содержащее последовательно соединенные контактор, дроссель и конденсатор входного фильтра, подключенные к источнику питания, причем параллельно кон- 25 денсатору, соединенному с минусом источника питания, подключен импульс. ный преобразователь, а дроссель шунтирован резистором и последователь-но соединенными с ним и встречно- 3Р параллельно между собой тиристорами 2).

Недостатками этого устройства являются его сложность, так как щее цепочку, состоящую из последовательно соединенных контактора, дрос-. селя и конденсатора входного фильтра, причем контактор и дроссель включены в положительную силовую шину и соединены с положительным выводом для подключения источника питания, а конденсатор входного фил. тра включен между положительной и .отрицательной силовыми шинами, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности защиты от перенапряжений, в него введены два диода, варистор, конденсатор,,и резистор, причем контактор шунтирован конденсатором и последовательно соединенными с ним и параллельно между собой резистором и.первым диодом, включенным в проводящем по отношению к источнику питания на правлении, а дроссель шунтирован цепочкой> состоящей иэ варистора и последовательно соединенного d ним второго диода, включенного в непроводящем по отношению к источнику питания направлении. имеются две группы тиристоров, а также низкая надежность защиты от перенапряжений и переброса дуги на контакторе.

Цель изобретения — повышение надежности защиты от перенапряжений.

Поставленная цель в устройстве по первому варианту достигается тем, что в устройство для защиты преобразователя от перенапряжений, "одержащее цепочку, состоящую из последовательно соединенных контактора, дросселя и конденсатора входного фильтра, причем контактор и дроссель вклкчены в положительную силовую шину и соединены с положительным выводом для .подключения источника питания, а конденсатор входного фильтра включен между положительной и отрицательной силовыми шинами, введены два диода и варистор, причем один вывод варистора соединен с общей точкой дросселя и конденсатора входного фильтра, а другой вывод подключен к общей точке двух диодов, первый иэ которых анодом подключен к отрицательной силовой шине, а второй катодом подключен к общей точке контактора и дросселя.

Поставленная цель в устройстве по второму варианту достигаетвя тем. что s устройство для защиты преобразователя от перенапряжений, содержащее цепочку, состоящую из последовательно соединенных контактора, дрос102931 б

65 селя и конденсатора входного фильтра, причем контактор и дроссель включены в положительную. силовую шину и соединены с положительным выводом для подключения источника питания, а конденсатор входного фильтра включен между. положительной и отрицательной силовыми шинами, введены два диода и варистор, причем второй диод анодом подключен к общей точке дросселя и конденсатора входного фильт- 30 ра, а катодом - к .общей точке ва-. ристора и первого диода, при этом варистор другим выводом подключен к общей точке контактора и дросселя, а первый диод анодом подключен к 5 отрицательной силовой шине.

Поставленная цель в устройстве по третьему варианту достигается тем, что в устройство для защиты преобразователя от перенапряжений, содержащее цепочку, состоящую из последовательно соединенных контакто- ра, дросселя и конденсатора входного Фильтра, причем контактор и дроссель включены в положительную сило- вую шину и соединены с положительным выводом для подключения источника питания, а конденсатор входного Фильтра включен между положительной и отрицательной силовыми шинами, введены два диода, варистор, 30 конденсатор и резистор, причем конTcLKTop шунтирован конденсатором и последовательно соединенными с ним и параллельно между собой резистором и первым диЬдом, включенным в прово- Я дящем по отношению . к источнику питания направлении, а дроссель шунтирован цепочкой, состоящей из варистора и последовательно соединенного с ним второго диода, включенного в 40 непроводящем по отношению к источнику питания направлении.

На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства для защиты преобразователя от перенапряжений по первому варианту, на фиг.2 - то же, по второму варианту, на фиг.3то же, по третьему варианту.

Устройства(фиг.1-3) содержат последовательно соединенные контактор 1, дроссель 2 и конденсатор 3 входного фильтра, подключенные к источнику

4 питания, причем параллельно конденсатору 3, соединенному с минусом источника 4 питания, подключен импульсный;преобразователь 5, два 55 диода б и 7 и варистор 8.

Устройство, представленное на фиг.3 кроме того содержит конденса) J тор 9 и резистор 10.

Устройство по первому варианту (фиг.1) работает следующим образом.

При переходном процессе, например, заряде конденсатора 3 входного фильтра или коротком замыкании в цепи импульсного преобразователь 5 в начальный момент времени все напряжение прикладывается к дросселю 2. На этот бросок напряжения устройство не реагирует, так как в цепи, шунтирующей дроссель 2, имеется диод 7. В процессе заряда конденсатора 3 входного фильтра, а также при отключении тока короткого замыкания контактором 1, на дросселе 2 возникает ЭДС самоиндукции со знаком плюс на клеьме, соединенной с конденсатором 3. Как только величина ЭДС достигает порога срабатывания варистора 8, через него и диод 7 идет ток. Рассеивание электромагнитной энергии происходит на варисторе 8, порог срабатывания которого выбирается несколько выше максимальной амплитуды нормальной рабочей пульсации напряжения на дросселе 2. При отключении тока нагрузки или короткого замыкания контактором 1, за счет ЭДС самоиндукции образуется ток, замыкающийся по цепи: дроссель 2 — параллельно включенные конденсатор 3 и.преобразователь 5 — диод 6 — диод 7 — дроссель 2, т.е. в указанную цепь не входит контактор 1.

Устройство по второму варианту (фиг.2) работает аналогично устройству по первому варианту (фиг.1), кроме того, укаэанное подключение диодов б и 7 и варистора 8 позволяет ограничить ток через диод б при размыкании контактора 1 и рассеивать электромагнитную энергию, запасенную в дросселе 2, на варисторе 8, а следовательно, повысить надежность работы диодов б и 7 и устройства в целом;

Устройство по третьему варианту фиг.3) работает следующим образом.

При переходном процессе, например, заряде конденсатора 3 входного фильтра или-коротком замыкании в цепи импульсного преобразователя 5 в начальный момент времени все напряжение прикладывается к реактору 2.

На этот бросок напряжения устройст-. во не реагирует, так как в цепи, шунтирующей дроссель 2,имеется диод

j. процессе заряда конденсатора .3 входного фильтра, а также при от- . ключении тока короткого .замыкания контактором 1, на дросселе 2 возникает ЭДС самоиндукции со знаком плюс на клемме, соединенной с конденсатором 3. Как только величина, ЭДС достигает порога срабатывания варистора 8,через него в диод 7 идет ток. Рассеивание электромагнитной энергии происходит на варисторе. 8, порог срабатывания которого выбирается несколько выше максимальной амплитуды нормальной рабочей Пульсации напряжения на дросселе 2. .При отключении тока нагрузки или короткого замыкания контактором 1, 1029316

Составитель О.Мещерякова

Техред,И. FaNpy: Корректор А. Ференц

Редактор И.Касарда

Заказ 4995/54

Тираж б17 Подписное

BHViHIIH ГосударствеНного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r- Ужгород, ул. Проектная, 4 эа счет ЭДС самоиндукции образуются токи, замыкающиеся по цепи: источник 4 питания - диод б — конденсатор 9 — дроссель 2 - параллельно. включенные конденсатор 3 и преобразователь 5 - источник 4 питания, 5 а также по цени: лроссель 2 - варистор 8 — диод 7 — дроссель 2. При . замыкании контактора 1 конденсатор 9 разряжается через резистор 10.

Введение дополнительного диода 7 1О и варистора 8 повышает надежность защиты преобразователя от перенапряжений на входном, фильтре при переходных процессах.

Введение дополнительных диода 6, конденсатора 9 и указанное их подключение создает дополнительный контур тока за счет заряда конденсатора 9, уменьшает подгар контактов и возможность переброса дуги на контакторе 1 при его раэмыкании.

Введение дополнительного резистора 10 дозволяет избежать подгара контактов контактора 1 при их повторном за ..ыкании при заряженном конденсаторе 9, .

Таким образом, преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известными является повышение надежности защиты от перенапряжений полупроводниковых преобразовательных устройств, снабженных входным индуктивно-емкостным фильтром и контактором.