Тиристорный преобразователь

 

1. ТИРИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ , содержащий тиристорный мост со встречно-параллельными диодами, одна диагональ которого образована: последовательно соединенными коммутирующими конденсатором и дросселем, а другая - последовательно соединенными защитным дросселем, разделительным конденсатором и клеммами для подключения нагрузки и подключена через входной дроссель к клеммам для подключения источника питания, блок управления и защиты, канал контроля прямого падения напряжения на тиристорах , включающий в себя датчики напряжения , подключенные параллельно тиристорам, и аналого-цифровой преобразователь , входами через ключи подключенный к выходам датчиков напряжения , а выходом подключенный к входу контроля прямого падения напряжения микропроцессора, выходы которого соединены с входом индикатора и входом блока управления и защиты, о тличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и выявления потенциально ненадежных тиристоров за счет прогнозирования выхода их из строя, он снабжен блоками выделения измеряемого параметра первой и второй групп тиристоров синфазных плеч тиристорного моста, каналом контроля тока тиристоров, включающим в себя датчики тока, ключи и аналого-цифровой преобразователь , каналом контроля тока утечки тиристоров, включающим в себя датчики тока, ключи и аналого-цифровой преобразователь, блок умножения и деления , причем датчики тока канала контроля тока тиристоров включены в анодные цепи тиристоров противофазных плеч тиристорного моста, выходы указанных датчиков тока через соответствующие ключи соединены с входами соответствующего аналого-цифрового преобразователя, выходы аналого-цифровых преобразователей каналов контроля прямого падения напряжения на тиристорах и тока тиристоров подОЭ ключены к входам блока умножения и 4 СО СО деления, выход которого подключен к входу контроля мощности потерь микропроцессора , управляющие входы ключей каналов контроля прямого падения напряжения и тока первой и второй Ьрупп тиристоров синфазных плеч тиристорного моста соединены с выходами блоков вьщеления измеряемого параметра первой и второй групп тиристоров синфазных плеч тиристорного моста , датчики тока канала контроля тока утечки тиристоров включены в анодные цепи тиристоров, выходы указанных датчиков тока через соответствующие ключи соединены с входами соответствующего аналого-цифрово

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН. Я0„„1134997

4(51) Н 02 M 7/515

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

БИЖБО7Е :А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ1Ф (21) 3648081/24-07 (22) 30.09.83 (46) 15.01.85. Бюл. У 2 (72) А.К.Белкин, В.Э.Дель, Н.К.Зайнашев, С.В.Павлов и О.Н.Рыбенкова (71) Уфимский ордена Ленина авиацион ный институт им. Серго Орджоникидзе (53) 321.314.572(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 858190, кл. Н 02 M 7/515, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

N - 968888, кл. Н 02 P 13/18, .Н 02 И 7/515, 1981. (54) (57) 1 . ТИРИСТОРНЬЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий тиристорный мост со встречно-параллельными диодами, одна диагональ которого образована последовательно соединенными коммутирующими конденсатором и дросселем, а другая — последовательно соединенными защитным дросселем, разделительным конденсатором и клеммами для подключения нагрузки и подключена через входной дроссель к клеммам для подключения источника питания, блок управления и защиты, канал контроля прямого падения напряжения на тиристорах, включающий в себя датчики напряжения, подключенные параллельно тиристорам, и аналого-цифровой преобразователь, входами через ключи подключенный к выходам датчиков напряжения, а выходом подключенный к входу контроля прямого падения напряжения микропроцессора, выходы которого соединены с входом индикатора и входом блока управления и защиты, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы и выявления потенциально ненадежных тиристоров за счет прогнозирования выхода их иэ строя, он снабжен блоками выделения измеряемого параметра первой и второй групп тиристоров синфазных плеч тиристорного моста, каналом контроля тока тиристоров, включающим в себя датчики тока, ключи и аналого-цифровой преобразователь, каналом контроля тока утечки тиристоров, включающим в себя датчики тока, ключи и аналого-цифровой преобразователь, блок умножения н деления, причем датчики тока канала контроля тока тиристоров включены в анодные цепи тиристоров противоЯ фазных плеч тиристорного моста, выходы указанных датчиков тока через соответствующие ключи соединены с входами соответствующего аналого-цифрового преобразователя, выходы аналого-цифровых преобразователей каналов контроля прямого падения напряжения на тиристорах и тока тиристоров подключены к входам блока умножения и фД деления, выход которого подключен к входу контроля мощности потерь микропроцессора, управляющие входы ключей каналов контроля прямого падения напряжения и тока первой и второй

1 рупп тиристоров синфаэных плеч тиристорного моста соединены с выходами блоков выделения измеряемого параметра первой и второй групп тиристоров синфазных плеч тиристорного моста, датчики тока канала контроля тока утечки тиристоров включены в анодные цепи тиристоров, выходы указанных датчиков тока через соответствующие ключи соединены с входами соответствующего аналого-цифрово1134997 го преобразователя, выход которого подключен к входу контроля тока утечки микропроцессора, управляющие входы ключей первой группы тиристоров синфазных плеч тиристорного моста соединены с входом блока вьщеления измеряемого параметра второй группы тиристоров синфазных плеч, а управляющие входы ключей второй группы тиристоров синфазных плеч тиристорного моста соединены с входом блока выдеИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при создании источников питания электротермических установок.

Известен тиристорный преобразователь, содержащий мост, основные тиристоры которого зашунтированы резервными тиристорами и диодами обратного тока, и блок управления, включающий в себя последовательно соедине««ные между собой задающий генератор и формирователь импульсов, выход которого связан с распределителем импульсов для управления .основными тиристорами моста, причем между выводами переменного тока этого моста включены последовательно соединенные коммутирующие конденсатор и дроссель, один вывод постоянного тока моста подключен через токоограничи«вающий дроссель к одному силовому входному выводу, через фильтро. вый конденсатор — к одному выходному выводу, а другие силовой входной и выходной выводы образованы другим выводом постоянного тока инверторного моста, пороговый элемент, датчики обратного тока, включенные в цепи основных тиристоров, выходы

KoTopbIx попсоединены через блок выделения сигнала, пропорционального обратному току, к пороговому элементу, дополнительные ключи и дополнительный распределитель импульсов управления резервными тиристорами, причем формирователь импульсов своим выходом через дополнительные ключи подключен к основному и дополни,тельному распределителям импульсов, ления измеряемого параметра первой группы тиристоров синфазных плеч тиристорного моста.

2. Преобразователь по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что блок выделения измеряемого параметра содержит два одновибратора; дифференцирующую RC -цепь и диод, причем одновибраторы соединены между собой через дифференцирующую РС-цепь, резистор которой защунтирован диодом.

2 а управляющие входы этих ключей подключены к входу порогового элемента (1 ).

Недостатками данного преобразователя являются сложность системы измерения и выделения обратного тока тиристоров, а также невозможность прогнозировать состояние тиристоров, что не позволяет выявлять потенци1О ально ненадежные, снижая надежность работы преобразователя.

Наиболее близким к предлагаемому является тиристорный преобразователь, содержащий тиристорный мост с встреч.

15 но-параллельными диодами, одна диагональ которого образована последо.вательно соединенными коммутирующими конденсатором и дросселем, а другая— последовательно соединенными защитным щ дросселем, разделительным конденсатором и клеммами для подключения нагрузки и подключена через входной дроссель к клеммам для подключения источника питания, блок управления и защи25 ты, канал контроля прямого падения напряжения на тиристорах, включающий в себя датчики напряжения, подключен ные параллельно тиристорам„ и аналого-цифровой преобразователь, входами

ЗО через ключи подключенныи к выходам датчиков напряжения, а выходом — к входу контроля прямого падения напряжения микропроцессора, выходы которого соединены с входами индикатора и

35 блока управления и защиты 2 «.

Основным интегральным критерием состояния силовых тиристоров является температура полупроводниковой структуры. Однако температуру структуры

1134997 тиристора работающего преобразователя измерить непосредственно трудно, и обычно ее оценивают косвенно с помощью пермочувствительных параметров, легка поддающихся измерению в условиях эксп-. 5 ! луатации. 0 данной схеме преобразователя в качестве термочувствительного параметра использовано прямое падение напряжения на тиристорах, которое само по себе не является интегральным критерием их состояния и поэтому не обеспечивает достаточную надежность прогнозирования их работоспособности, а значит и выявления потенциально ненадежных, и их заблаговременную замену, что снижает надежность работы преобразователя в целом.

Для обеспеченйя высокой надежности работы преобразователя необходимо 20 иметь информацию о возможно большем количестве термочувствительных параметров, что позволит заблаговременно заменить те тиристоры, которые в процессе работы изменили свои пара-25 метры и достигли критических величин.

Цель изобретения — повьппение надежности работы и выявление потенциально ненадежных тиристоров за счет прогнозирования выхода их иэ строя. 30

Поставленная цель достигается тем, что тиристорный преобразователь, содержащий тиристорный мост со . встречно-параллельными диодами, одна диагональ которого образована после- З5 довательно соединенными коммутирующими конденсатором и дросселем, а другая — последовательно соединенными защитным дросселем, разделительным конденсатором и клеммами для 40 подключения нагрузки и подключена через входной дроссель к клеммам для подключения источника питания, блок управления и защиты, канал контроля прямого падения напряжения на тирис- 45 торах, включающий в себя датчики напряжения, подключенные параллельно тиристорам, аналого-цифровой преобразователь, входами через ключи подключенный к выходам датчиков напря- gp жения, а выходом подключенный к входу контроля прямого падения напряжения микропроцессора, выходы которого соединены с входом индикатора и входом блока управления и защиты, снабжен блоками вьщеления измеряемого параметра первей и второй групп тиристоров синфазных плеч тиристорного моста, каналом контроля тока тиристоров, включающим в себя датчики тока,.ключи и аналого-цифровой преобразователь, каналом контроля тока утечки тиристоров, включающим в себя датчики тока, ключи и аналого-цифровой преобразователь, блок умножения и деления, причем датчики тока канала контроля тока тиристоров

1включены в анодные цепи тиристоров противофаэных плеч тиристорного моста, выходы указанных датчиков тока через соответствующие ключи соединены с входами соответствующего аналого-цифрового преобразователя, выходы аналого-цифровых преобразователей каналов контроля прямого падения напряжения на тиристорах и тока тиристоров подключены к входам блока умножения и деления, выход которого подключен к входу контроля мощности потерь микропроцессора, управляющие входы ключей каналов контроля прямого падения напряжения и тока первой и второй групп тиристоров синфазных плеч тиристорного моста соединены с выходами блоков вьщеления измеряемого параметра первой и второй групп тиристоров синфазных плеч тиристорного моста, датчики тока канала контроля тока утечки тиристоров включены в анодные цепи тиристоров, выходы указанных датчиков тока через соответствующие ключи соединены с входами соответствующего аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к входу контроля тока утечки микропроцессора, управляющие входы ключей первой..-группы тиристоров синфазных плеч тиристорного моста соединены с входом блока вьщеления измеряемого параметра второй группы тиристоров синфазных плеч, а управляющие входы ключей второй группы тиристоров синфазных плеч тиристорного моста соединены с входом блока вьщеления измеряемого параметра первой группы тиристоров синфаэных плеч тиристорного моста.

Кроме того, блок вьщеления измеряемого параметра содержит два одновибратора, дифференцирующую RC-цепь и диод, причем одновибратбры соединены между собой через дифференцирующую КС-цепь, резистор которой зашунтирован диодом.

На фиг. 1 приведена электрическая схема тиристорного преобразователя;

1134997 на фиг. 2 — схема реализации устройства выделения измеряемого параметра; на фиг. 3 — диаграммы, поясняющие принцип действия преобразователя.

Тиристарный преобразователь содер- 5 жит тиристорный мост — тиристоры 1, 2, 3 и 4 с встречно-параллельными диодами 5 6,7 и 8, одна диагональ которого образована последовательно соединенными коммутирующими конден10 .сатором 9 и дросселем 10, а другая последовательно соединенными защитным дросселем 11, разделительным конденсатором 12 и нагрузкой 13 и подключена через входной дроссель 14 х источнику 15 питания, блок 16 управления и защиты, канал контроля прямого падения напряжения на тиристорах 1- 4, образованный датчиками 1720 напряжения, подключенными параллельно тиристорам 1-4, аналого-цифровым преобразователем 21, микропроцессором 22, индикатором 23, причем входы аналого-цифрового преобразователя 21 соединены через ключи 24-.27 с датчиками 17 20 напряжения, а выходы связаны с входами микропроцессора 22, выходы последнего соединены с индикатором 23 и блоком 16 управления и защиты, блоки .28 и 29 выделения, З0 измеряемого параметра первой 1,3 и второй 2,4 групп тиристоров синфазных плеч тиристорного моста и дополнительные каналы контроля тока тиристоров 1-4 и их тока утечки, при этом 3s канал контроля тока тиристоров 1-4 состоит из датчиков 30 и 31 тока, введенных в анодные цепи тиристоров 4,3 противофазных плеч тиристорного моста, выходы которых через клю-40 чи 32 и 33 связаны с входами анологоцифрового преобразователя 34, а выходы аналого-цифровых преобразователей 21 и 34 каналов контроля прямого падения напряжения на тиристорах 1-4 45 и тока тиристоров 1-4 подключены к блоку 35 умножения и деления, выход которого связан с входом микропроцессора 22, а управляющие входы ключей 24,25; 26, 27; 33,32 каналов 50 контроля прямого падения напряжения и тока первой 1,3 и второй 2,4 групп тиристоров 1-4 синфазных плеч тиристорного моста соединены с выходами блоков 28 и 29 выделения измеряемого 5. параметра первой 1,3 и второй 2;4 групп тиристоров синфазных плеч (24,25; 33-28; 26,27; 32-29) . Канал контроля тока утечки тиристоро» 1-4 содержит датчики 36-39 тока, включен-, ные в анолные цепи тиристоров 1-4, выходы которых через ключи 40-43 связаны с входами аналого-цифрового преобразователя 44., выход которого подключен к входу микропроцессора 22, а управляющие входы ключей 40,41 первой группы тиристоров 1,3 синфаэ. ных плеч тиристорного моста соединены с блоком 29 выделения измеряемого параметра второй группы тиристоров 2, 4 синфазных плеч. Управляющие входы ключей 42, 43 второй группы тиристоров 2,4 синфаэных плеч соединены с блоком 28 выделения измеряемого параметра первой группы тиристоров 1 3 синфазных плеч тиристорного моста.

Блок 28 (29) выделения измеряемо- . го параметра образован двумя одно вибраторами 45 и 46, связанными между собой через дифференцирующую

RC-цепочку 47, 48, резистор 47, который зашунтирован диодом 49.

На фиг. 3 обозначены i „„

i3 2,4 29 отпирающие импульсы тиристоров 1,3; 2,4, запускающие блоки выделения измеряемого параметра 28, 29; i „ — ток нагрузки 13; U

I напряжение на тиристорах 1 3 1Г24— напряжение на тиристорах 2,4; тОК тиристОРОВ 1 q 3 1g 4 ToIc

I тиристоров 2,4; Н (1 — напряжение на выходе одновибратора 45 блока 28 вь„ еления измеряемого параметра;

U „ — напряжение на выходе RC-цепочкй 47, 48 блока 28; П, < — напряжение на выходе одновибратора 46 блока 28; U, — напряжение на выходе одновибратора 45. блока 29 выделения измеряемого параметра; U4„ напряжение на выходе RC-цепочки 47, 48 блока 29; 1 в напряжение на

46 291 выходе одновибратора 46 блока 29.

Тиристорный преобразователь в квазиустановившемся режиме работает следующим образом.

Пусть разделительный конденсатор 12 нормально заряжен до напряжения источника 15 питания через входной дроссель 14, защитный дроссель 11 и нагрузку 13. И пусть коммутирующий конденсатор 9 имеет полярность напряжения, указанную на фиг. 1.

Блок 16 управления и защиты выдает отпирающие импульсы „ (фиг. За) на тиристоры 1 3, и начинается процесс перезаряда коммутирующего кон1134997 денсатора 9. После того, как напряжение на конденсаторе 9 станет вьш)е напряжения источника 15 питания и кабельньп4 ток тиристорон 1,3 (фиг. Зд) пройдет через нуль, они выключаются, и тогда через нагрузку 13 начинает протекать ток в обратном направлении (фиг. Зб), благодаря включившимся диодам 5,7.

Как только коммутирующий конден10 сатор 9 разрядится до напряжения, меньшего напряжения источника 15, диоды 5 и 7 также выключаются.

Далее аналогично работают тиристоры 2,4, их включают импульсами i 4

15 (фиг. За,е), а после их выключения диоды 6,8, и процесс повторяется.

Напряжения П и U на тирис,з торах 1,3 и 2,4 показайы иа фиг.Зв,г.

Характерным видом отказа тиристор-20 ных преобразователей является выход из строя силовых тиристоров. Поэтому для повышения надежности преобразователей в процессе эксплуатации целесообразно знать техническое состояние

25 каждого из тиристоров и уметь прогнозировать его. Это позволяет своевременно определить наличие потенциально ненадежных тиристоров в преобразователе, произвести замену и ЗО тем самым предотвратить возможный отказ.

Основным интегральным критерием состояния силовых тиристоров является температура полупроводниковой Зз структуры. Однако температуру структуры тиристора работающего преобразователя измерить непосредственно трудно, обычно ее оценивают косвенно с помощью термочувствительных 40 параметров тиристора, легко поддающихся измерению .в условиях эксплуа, тации.

Для обеспечения высокой надежности работы преобразователя необходимо 45 иметь информацию о возможно большем количестве термочувствительных параметров, поэтому с целью повышения. надежности и своевременного выявле-. ния потенциально ненадежных тиристо- И ров в предлагаемом преобразователе контролируют прямое падение напряжения на тиристорах 1 — 4; прямой ток тиристоров 1 — 4, который перемножается с помощью устройства 35 умно- 5 жения и деления, получая важный термочувствительный параметр — мощность потерь; ток утечки тиристоров 1 — 4.

В соответствии с этим схем» тиристорного преобразовате34я имеет т1)и канала контроля: прямого падения напряжения на тиристорах; прямого тока тиристоров (мощности потерь); тока утечки тиристоров.

В схему преобразователя входят два важных элемента — блоки 28 и 29 выделения .измеряемого параметра, основное назначение. которых обеспечивать аналого-цифровые преобразователи 21, 34, 44 и микропроцессор 22 достоверной информацией для анализа работы тиристоров 1-4. Для достижения этой цели каждый из блоков 28 и 29 (фиг.2; образован двумя одновибраторами 45 и 46, связанными между собой посредством дифференцирующей ВС-цепочки 47, 48, резистор 47 которой зашунтирован диодом 49,что позволяет получить длительность импульсов на выходе блока 28 (29) выделения измеряемого параметра, управляющих ключами 24-27;

32,33; 40-43, меньше рабочего полупериода (фиг. Зж-м) и измерять не переходный процесс включения тиристоров 1-4, а достоверные данные о прямом падении напряжения, прямом токе и токе утечки этих тирпсторов.

Каналы контроля работают следующим образом.

При работе канала контроля прямого падения напряжения на тиристорах 2-4 блок 16 управления и защиты одновременно подает отпирающие импульcbI 1 „д ((я:г . За) на включение

3 1,3,28 тиристоров 1,3 .и запускает блок 28 выделения измеряемого паваметра.

По окончании переходного процесса включения тиристоров 1,3 блок 28 выдает сигнал (фиг. Зи) и на включение ключей 24,25. При этом прямое падение напряжения тиристоров 1,3 (фиг. Зв) подается с помощью датчиков 17 и 19 через ключи 24 и 25 на вход аналого-цифрового преобразователя 21, который преобразует их в коды, управляющие микропроцессором 22.

Аналогично работает канал контроля при включении очередных тиристоров 2,4. В этом случае включается блок 29 выделения измеряемого параметра, запускающий ключи 26, 27, и прямое нацение напряжения на тиристорах 2,4 (фиг. Зг) подается с помощью датчиков 18,20 через ключи 26, 27 на вход аналого-цифрового преабра1134997

10 зователя 21, который преобразует их в коды, управляющие микропроцессором 22.

Канал контроля тока тиристоров 14 (мощности потерь) работает следую- 5 щим образом.

Бло 16 управления и защиты одновременно подает отпирающие импульсы на включение тиристоров. 1,3 и запускает блок 28 выделения измеряемого параметра (фиг. За). По окончании переходного процесса включения тиристоров 1,3 блок 28 включает ключ 33 и сигнал, пропорциональный току тиристоров 1,3 с датчика 31 тока через ключ 33 поступает на вход аналогоцифрового преобразователя 34 ° Коды с аналого-цифровых преобразователей 21 и 34 подаются на блок 35 умно.жения и деления, 1р=Ю i перемножаются и поступают на вход микропроцессора 22, управляя им.

Аналогично работает канал контроля при включении очередных тиристоров 2, 4, только в этом случае вклю- 25 чается блок 29, запускающий ключ 32, и сигнал снимается с датчика 30 тока.

Канал контроля тока утечки тиристоров 1-4 работает следующим образом.

Так как ток утечки тнристоров — 30 это ток, протекающий через тиристор при разомкнутой цепи управления и при приложении к нему напряжения в прямом направлении, одновременно с включением тиристоров 1,3 и запус- gg ком блока 28 выделения измеряемого параметра по истечении переходного процесса включения тиристоров блок 28 включает ключи 42, 43. Сигналы, пропорциональные току утечки 40 тиристоров 2 и 4 с датчиков 37 и 39 тока через ключи 42., 43, поступают на вход аналого-цифрового преобразователя 44, который преобразует их в коды, управляющие микропроцес- 45 сором 22.

Аналогично работает канал контроля при включении очередных тиристоров 2, 4. Отличие заключается в том, что блок 29 включает ключи 40, 41 3о и сигнал, пропорциональный току утечки тиристоров 1, 3, поступает с датчиков 36, 38 тока через ключи 40, 41 на тот же аналого-цифровой преобразо; ватель 44. 55

В память микропроцессора 22 последовательно через каждые 100 ч работы преобразователя заносятся значения измеряемых параметров тиристоров 1-4: йП вЂ” прямое падение напряжения;

dp — мощность потерь, х. -ток утечки.

Прогнозирование технйческого состояния каждого из тиристоров осуществляется по n i3 замерам параметров, полученным при последовательных измерениях с интервалом т =100 ч. Исходной информацией для индивидуального прогнозирования служат три матрицы замеров параметров порядка 4xn ):

21 22" 2о

"32-. "3.

60 dU ...Ж

11 12 1n

ДИ2 02 02

2 1 22 2п

31 32 " 311 ли,„ди, ...au, 42" 411 Р Р ---bP еп

1 уТ11 Т12 " утоп ... 1

JT 21 ут22 ут 2п

1 ... 1 (1) ут 31 уТ 32" ут Ъь

1 1 ут ут 42-" ут 4п

Здель 3П . — прямое падение напряже-.

11 ния на i-м тиристоре в j-й момент времени; др . — мощность потерь в i-м . 1i тиристоре в j-й момент времени; — ток утечки в i-м тирисYT 1) торе в j-й момент времени.

Первые столбцы всех трех матриц могут быть получены по результатам входного контроля тиристоров перед их установкой в преобразователь. Номер строки в каждой матрице равен порядковому номеру тиристора, причем последний соответствует номеру, указанному на панели силовой схемы преобразователя. Количество столбцов во всех трех матрицах одинаково и со-! ответствует числу замеров параметров, хранящихся в памяти микропроцессора 22.

Для того, чтобы можно было сравнить значения этих имеющих разные разности параметров, их нужно привести к абсолютным размерным единицам.

С этой целью в программе микропроцессора 22 все значения параметров йП, др,i преобразуются и для упрощения программы обозначаются следующим образом: ь0 - О,, а0"

1134997,Ф х,.=

2 Чт Чт l3

-1

ij ут з

)2 =.>.Я„.

gi „Зсмк

„з Р Р1

1j дрУ

ЬО =дОвмх- Д Ф ° .

1У тих ут лип

PP = ДР х дРв)

% из всех физически возможных DUj др °

Переход от размерных величин к безразмерным осуществляется в микропроцессоре 22 последовательно в реальном масштабе времени по мере поступления замеров параметров, так что в его памяти хранятся только матрицы

20 е х., ij j - 1,Ф, q =1,2,5

„е е е х.,=х.

Ьх. °(6) 35

В результате получаем три матрицы ,приращений порядка ) 4х(п-1)g

40 д х.

Е = 1,4, 9=1,2,3

По алгоритму, аналогичному выраже-4 нию (4), для каждого тиристора 1-4 прогнозируется среднее значение всех трех параметров х х2, хэ к будущему контрольному времени t„„ =t„+ в соответствии с формулами

4 ()= („Р,, 1Р.„,(аi

1 0+1,), 1 . 1ь

Ф

R(,-„ г.

Ж Ф (9) 55

Х

1=1)j+4

Значения ДЦ* i* идр* заносятся 25 ут в память микропроцессора 22 предварительно.

Для более точного прогноза программа микропроцессора 22 предусматривает определение приращений всех трех параметров для каждого тиристора за все предыдущие межконтрольные интервалы времени T по формуле и и-1

Е т.= -(n-1 ) / g. Е Р = -(ьф1)

3 5 3 дх ..-дх

После осуществления прогноза для безразмерных параметров x, х Р хз программа микропроцессора 22 делает пересчет прогноза по формулам, обратным к (2) — (4), и получаются прогнозируемые средние значения прямого падения напряжения..ц .(Дц), тока утечки M ..(i ) и мощности поуг терь М;(др) . Далее проверяется для каждого тиристора 1 — 4, попадается ли точка M;(aU), Mi(i„ ), M1(P) в допустимую область Я „. для дан ного типа тиристоров. Если для

i ro тиристора (M; (hU) м (у ) Р M;(dP) 2,,д„Р то микропроцессор 22 выдает сигнал на индикатор 23 "Заменить тиристор

М Г, предупреждая тем самым о воз-. можности отказа преобразователя в следующие часов эксплуата-. ции.

Если же при непрерывном контроле параметров ДУ, i>, др фиксируется значение хотя бы одного иэ них, равное максимально допустимому для данного типа тиристоров, то микропроцессор 22 выдает сигнал на блок 16 управления и защиты, который выключает преобразователь.

Таким образом, контролир:уя состояние тиристоров преобразователя с помощью предложенной системы, удается предотвратить аварийную ситуацию, которая имеет тяжелые последствия в тех случаях, когда преобразователь является источником питания установок ответственных, дорогостоящих и уникальных технологических процессов, таких как вакуумная плавка металлов и спецсплавов, литье алюминия в электромагнитный кристаллизатор, что существенно повьппает надежность работы преобразователя и сокращает производственные потери., Кроме того, благодаря выявлению по!

Э 134997

l4 теницально ненадежных тиристоров и заблаговременной их замены удается исключить отключение преобразователя в процессе работы. Изобретение может быть применено и в других типах преобразователей.

1134997

2д(29)

ВНИИПИ Заказ 10099/44

Тирах 646 Подписное

Филиал ППП Патент", г. Ухгород, ул. Проектная, 4