Устройство для токовой защиты нагрузки выпрямителя

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ МГРУЗКИ ВЫПРЯМИТЕЛЯ, содержащее подключенные между выпрямителем с выходным фильтром и нагрузкой последовательно соединенные основной тиристор и датчик тока, подключенный .выходом к входу блока контроля уров-. ня тока, и последовательно включенные блок заряда, конденсатор и дополнительный тиристор, причем вход блока заряда подключен к выпрямителю, отличающееся тем, что, с целью устранения ложных срабатываний, в него введены высокочастотный генератор импульсов, источник питания, блок формирования управляющих импуль .сов дополнительного тиристора, а также последовательно соединенные .кнопка Включено с замыкающим контактом , триггер, логический элемент И и блок формирования управляющих импульсов основного тиристора, выход которого подключен к катоду и управляющему электроду основного тиристора , причем второй вход логического элемента , И подключен к выходу высокочастотного генератора импульсов , выход блока контроля уровня тока подключен к второму входу триг-гера , инвертирующий выход которого подключен к входу блока формирования управляющих импульсов дополнитель3 ного тиристора, подключенного выхо (Л дом к катоду и управляющему электроду дополнительного тиристора, а источник питания подключен входом к выпрямителю, а выходом-к питающим входам триггера, логического элеменг та И, блока контроля уровня тока, высокочастотного генератора импульсов и блоков формирования управляющих импульсов основного и дополни ,тельного тиристоров.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИН (!9) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fI0 ДЕЛАМ ИЗО6РЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3641502/24-07 (22) 15.09.83

:(46) 23.02.85, Бюл, У 7 (72) В.М. Иванов и В.П. Решетин (53) 621.316.925(088.8) (56) 1. Бальян P.Õ. и Сиверс М.А.

Тиристорные генераторы и инверторы.

Л., Энергоиздат, 1982, с. 188.

2. Авторское свидетельство СССР

У 930486, кл. Н 02 Н 7/10, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО jPIH ТОКОВОЙ 3АЩИТЫ НАГРУЗКИ ВЫПРЯМИТЕЛЯ, содержащее подключенные между выпрямителем с выходным фильтром и нагрузкой последовательно соединенные основной тиристор и датчик тока, подключенный ,выходом к входу блока контроля уров-. ня тока, и последовательно включенные блок заряда, конденсатор и дополнительный тиристор, причем вход блока заряда подключен к выпрямителю, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью устранения ложных срабатываний, в него введены высокочастотный генератор импульсов, источник питания, блок формирования управляющих импуль4(5)) H 02 H 7/10 H 02 H 3/08 сов дополнительного тиристора, а также последовательно соединенные .кнопка "Включено" с замыкающим контактом, триггер, логический элемент . И и блок формирования управляющих импульсов основного тиристора, выход которого подключен к катоду и управляющему электроду основного тиристора, причем второй вход логического элемента, И подключен к выходу высокочастотного генератора импульсов, выход блока контроля уровня тока подключен к второму входу триггера, инвертирующий выход которого подключен к входу блока формирования управляющих импульсов дополнитель-ного тиристора, подключенного выходом к катоду и -управляющему электроду дополнительного тиристора, а источник питания подключен входом к выпрямителю, а выходом-к питающим входам триггера, логического элемен-. та И, блока контроля уровня тока, высокочастотного генератора импульсов и блоков формирования управляющих импульсов основного и дополни,тельного тиристоров.

1141505

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для быстрого отключения нагрузки от выпрямителя лри превьппении током в нагрузке заданной величины.

Известно устройство для токовой защиты, в котором отключение нагрузки от выпрямителя происходит за счет выключения основного тиристора, включенного н цепи постоянного тока

1О последовательно с нагрузкой, при помощи контура принудительной коммутации, подключаемого к основному тиристиру ro сигналу "Авария" с помощью вспомогательного ключа (11.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для защиты неуправляемого выпрямителя, содержащее неуправляемый выпрямитель с емкостным фильтром, основной тиристор и датчик тока включенные последовательно с нагрузкой.

Для выключения основного тиристора в цели постоянного тока применен контур принудительной коммутации, содержащий конденсатор, дополнитель- ный тиристор и блок заряда конденсатора. Управляющий электрод дополнительного тиристора соединен с блоком контроля уровня тока, который подключен входом к датчику тока f.2 l.

Недостатком обоих устройств заключается н том, что при снижении тока н нагрузке ниже тока удержания основного тиристора или при большом напря- 35 х<ении пульсаций на фильтре вьп рямителя, когда постоянные времени фильтра меньше постоянной цепи заряда конденсатора, происходит отключение ос-. новного тиристора без наличия не- 40 допустимого тока, т.е. ложное сра<батывание защиты

Цель изобретения — устранение ложных срабатываний.

Поставленная цель достигается 45 тем, что в устройство для токовой защиты нагрузки выпрямителя, содержащее подключенные между выпрямителем с выходным фильтром и нагрузкой последовательно соединенные основной ти- 50 . Ристор и датчик тока, подключенный выходом к входу блока контроля уровня тока, и последовательно включенные блок заряда, конденсатор и дополнительный тиристор, причем 55 вход блока заряда подключен к выпрямителю, введены высокочастотный генератор импульсов, источник питания, блок формиронания управляющих импульсон дополнительного тиристора, а также последовательно соединенные кнопка "Включено" с замыкающим контактом, триггер, логический элемент И и блок формирования управляющих импульсов основного тиристора, выход которого подключен к катоду и управляющему электроду основного .тиристора, причем, второй вход логического элемента И подключен к выходу высокочастотного генератора импульсов, выход блока контроля уровня тока подключен к второму входу триггера, инвертирующий выход которого подключен к входу блока формирования упранляющих импульсов дополнительного тиристора, подключенного выходом к катоду и управляющему электроду дополнительного тиристора, а источник питания подключен входом к выпрямителю, а выходом — к питающим входам триггера, логического элемента И, блока контроля уровня тока, высокочастотного генератора импульсов и блоков формирования управляющих импульсов основного и дополнительного тиристоров.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит выпрямитель с фильтром, основной тиристор 2 и датчик 3 тока, включенные в силовую цепь последовательно с нагрузкой 4, дополнительный тиристор 5 и конденсатор 6, блок 7 заряда конденсатора 6, блок 8 формирования управляющих импульсов дополнительного тиристора 5, подключенный к датчику тока, блок 9 контроля уровня тока, источник 10 питания, высокочастотный генератор 11 импульсов, триггер 12, логический элемент "И" 13, блок 14 формирования управляющих .импульсов основного тиристора 2, кнопку 15 "Включено".

Высокочастотный генератор ll импульсов работает в автоколебательном режиме с частотой следования импульсов, которая значительно вьппе выпрямляемого напряжения.

Блок 9 контроля уровня тока формирует импульс, совместимый со схемой запуска триггера 12 лри превышении током устанонленной величины. Блок 7 заряда конденсатора б обеспечивает его заряд и ныключение дополнительного THpHcTopR 5 после разряда конденсатора 6. Источник

l0 питания обеспечивает питание " устройств формирования управляющих импульсов 8 и 14, генератора ll элемента И 13, блока 9 контроля уровня тока триггера 12 непосредственно от выпрямителя 1 до основного тиристора 2.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства в сеть с источника 10 питания на блоки 8 и 14 формирования управляющих импульсов, элемент И 13, генератор 11, блок.

9 контроля уровня тока, триггер 12 подается питающее напряжение. При этом на неинвертирующем выходе триггера 12 устанавливается логический

"О" и импульсы от генератора 11.не проходят через элемент И 13 на блок !

4 формирования управляющих импуль сов. Основной тиристор 2 остается закрытым и, следовательно, нагрузка

4 отключена от вьптрямителя 1. При включении устройства в сеть конденсатор 6 заряжается.от блока 7 заряда.

При подаче команды на включение кнопкой 15 на. триггер 12 íà его нгчнвертирующем выходе устанавливается логическая "1". В этом случае импульсы от генератора 11 проходят ,через элемент И 13 на блок 14 форми-! рования управляющих импульсов основ-! ного тиристора 2. Основной тиристор . 2 открывается и, независимо от тока в цепи нагрузки 4 и напряжения на основном тиристоре 2, принудительно-поддерживается во включенном состоя-. нии. Таким образом нагрузка 4 подклю-4

: чена к выпрямителю 1.

При превышении тока в нагрузке и в датчике 3 тока определенного значения блок 9 контроля уровня тока выдает сигнал "Авария", которой пере-4 .водит триггер 12 в другое состояние.

На неинвертирующем выходе триггера

l2 появляется логический. "О".

141505 4

Импульсы от генератора 11 не проходят через элемент И 13 на блок.14 формирования управляющих импульсов основного тиристора 2, но так как основной тиристор 2 стоит в цепи постоянного тока, снятие импульсов управления не означает выключение основного тиристора 2. Выключение основного тиристора 2 осуществляется !

О контуром принудительной коммутации.

Одновременно с установкой на неинвер» тирующем выходе триггера !2 логического "0" (перепад "0-1" на инвертирующем выходе триггера 12) блоком 8 !

5 формирования управляющих импульсов формируется импульс, который откры- вает дополнительный тиристор 5, при этом напряжение на конденсаторе 6 прикладывается к основному тиристорно

20 2 через выпрямитель l., блок 7 заряда, датчик 3 тока. Это напряжение обрат". ное для тирнстора 2, т.е. к аноду тй4 ристора 2 прикладывается отрицательное напряжение, и, следовательно, 23 тиристор 2 закрывается и отключает нагрузку 4 от выпрямител> 1.

Отключение нагрузки .4 от выпрямц» теля 1 пррисходит только при превц . шенин тока в нагрузке 4 определенщ ной величины. В других же случаях, когда ток через основной тиристор 2 меньше тока удержания и когда на основном тиристоре 2 при больших пульсациях прикладывается отрйца" тельное напряжение, отключение на-. грузки 4 от выпрямителя 1 не происходит за счет принудительного поддерживания основного тиристора в открытом состоянии по цепи управляю» щего электрода.

Таким образом, работа защиты болЬа стабильна при сохранении основного

:ее преимущества " высокого быстродействия, определяемого только време нем включения и выключения применен» ных тирнсторов. Отсутствие ложных срабатываний .защиты повышает надеж. ность вторичного источника питания.

1 141505

Составитель Ю. Барабанов

Редактор Н. Данкулич Техред О.Ващишина . Корректор М. Леонтюк

Заказ 508/4! Тираж 620 Поднисно

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Прiч л i ii