Способ защиты полупроводникового вентильного преобразователя от перегрузок

 

СПОСОБ.ЗАЩИТЫ ПОЛУПРОВОДН КОВОГО ВЕНТИЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ОТ ПЕРЕГРУЗОК, заключающийся в том КЕСОЮЗНДЯ к.-- , 13 . : - fi«Kil f TFv : что формируют сигналы, пропорциональные текущему значению температуры вентилей и току нагрузки, сравнивают их соответственно с предельным значением по температуре и с заданным значением по току, при достижении которых формируют сигнал токоограничения , отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты в условиях резкопеременной нагрузкиJ сигнал, пропорциональный текущему значению температуры, дополнительно сравнивают с заданным значением температуры, установленным ниже предельного и находящимся в соответствии с заданным значением тока , и снимают сигнал токоограничения при снижении температуры вентилей ниже указанного заданного значения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

1 ЕСПУБЛИН (19) (I! ) (51)4 Н 02 Н 7/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3681408/24-07 (22) 28. 12.83 (46) 30.09.85. Бюл. N 36 (72) В.Д. Фурсов, М.М. Белый, Л.А. Чубаров и Э.В. Белопухов (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Артема (53) 621.316.925.4(088.8) (56) Алексеева Н.И. и др. Шахтные тяговые преобразователи с полупроводниковыми вентилями. M.: Недра, 1973, с. 144.

Патент Японии В 52-24673, кл. С 05 F 1/58, 1977. (54) (57) СПОСОБ . ЗАЩИТЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ВЕНТИЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

ОТ ПЕРЕГРУЗОК, заключающийся в том, что Аормируют сигналы, пропорциональные текущему значению температуры вентилей и току нагрузки, сравнивают их соответственно с предельным значением по температуре и с заданным значением по току, при достижении которых формируют сигнал токоограничения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты в условиях резкопеременной нагрузки, сигнал, пропорциональный текущему значению температуры, дополнительно сравнивают с заданным значением температуры, установленным ниже предельного и находящимся в соответствии с заданным значением тока, и снимают сигнал токоограничения при снижении температуры вентилей ниже указанного заданного значения.

1 11826

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике.

Наибольший эффект от применения данного изобретения может быть получен в преобразовательных установках, осуществляющих электроснабжение тяговых устройств (например, электроснабжение шахтного электровозного транспорта).

1 1

Цель изобретения — повышение эффективности защиты в условиях резкопеременной нагрузки.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для защиты полу15 проводникового вентильного преобразователя от перегрузок, реализующего описываемый способ °

Устройство содержит блок 1 регулирования нагрузки, силовые вентили

2 полупроводникового преобразователя„

20 датчик 3 тока нагрузки силовых вентилей 2 полупроводникового преобразователя, блок 4 измерения температуры силовых вентилей, пороговый элемент

5 сравнения дополнительно заданного

25 уровня температуры длительного режима нагрузки силовых вентилей с Р с текущим значением, пороговый элемент

6 сравнения заданного максимально допустимого уровня температуры силовых вентилей с текущим значением, элемент 7 сравнения заданного значения тока I1, длительного режима нагрузки силовых вентилей с текуцим значением, элементы И 8, ИЛИ 9, блок 35

10 формирования токоограничения.

Способ защиты полупроводникового вентильного преобразователя от перегрузок осуществляют следующим образом. 40

Формируют сигналы, пропорциональные текущему значению температуры вентилей и току нагрузки, сравнивают их, соответственно, с предельным значением по температуре и с задан- 45 ным значением по току, при достижении которых формируют сигнал токоограничения, сигнал, пропорциональный текущему значению температуры, дополнительно сравнивают с заданным 50 значением температуры, установленным ниже предельного и находящимся в соответствии с заданным значением тока, и снимают сигнал токоограничения при снижении температуры венти- 55 лей ниже указанного заданного значения. В этом случае обеспечиваются любые режимы работы электровозов, в том числе и пусковые, так как температура вентилей снижена до уровня, обеспечивающего требуемую перегрузочную способность вентилей, которую можно обеспечить из длительного режима с температурой ср названной расчетной ° Действительно, для каждого проектируемого преобразовательного агрегата ее можно рассчитать, если заданы тип вентиля, условия его охлаждения, величина перегрузки йР„ и ее длительность л температура охлаждающей среды и т.п.

Мощность потерь в вентилях hP длительного режима нагрузки, предшествующего режиму технологической перегрузки hP<, определяют по из— вестной формуле

t" 1- .-».".

hP-37 гkn где !.„) — максимально допустимая температура p --П-структуры вентиля; общее установившееся значение теплового сопротивления от р -и-структуры вентиля к охлаждающей среде; переходное тепловое соП противление за время действия перегрузки

Температура длительного режима соответствующая мощности потерь Р, а следовательно. и току То, определяется по формуле ()

Если заданы несколько значений

4Р„ и tä, то в качестве установки отключающей защиту, принимают наименьшее из полученных значений

Это позволяет повысить эффек min тйвность защиты в условиях резкопеременной нагрузки, т.е. обеспечить требуемый уровень и продолжительность технологической перегрузки hP„, следующей после длительчого режима нагрузки hP с температурой, что в свою очередь позволяет обеспечить бесперебойную работу электровозного транспорта и полупроводникового преобразователя.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом.

В режиме номинальных нагрузок температура силовых вентилей может

1182601

Составитель О. Мещерякова ,Редактор И. Ковальчук Техред А.KHKPMPçåé Корректор М.Пожо

Заказ 6115/52

Тираж 619 Подписное

ВНИИПИ 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 превысить дополнительно заданный уровень а, и на элемент И 8 поступит сигнал, однако на его выходе в этом случае сигнал будет отсутствовать и блок 10 формирования токоограничения не подаст сигнал в блок 1 регулирования нагрузки, даже если на него будет поступать сигнал от элемента 7 сравнения тока.

При возникновении перегрузки температура вентилей растет и при достижении максимально допустимой величины P< „) пороговый элемент 6 подает сигнал на вход элемента ИЛИ 9, на выходе которого появится сигнал, который поступает на второй вход элемента И 8. В этом случае сигнал от элемента И 8 поступает в блок 10 формирования токоограничения и туда же поступает сигнал от элемента 7 сравнения, соответствующий разности текущего значения тока нагрузки и заданного уровня токоограничения.

При этом на выходе блока 10 формирования токоограничения появляется сигнал, пропорциональный превышению текущего значения тока нагрузки над заданным, который поступает в блок

1 регулирования нагрузки. В этом случае ток нагрузки стабилизируется на заданном уровне I> и температура

10 вентилей снижается. Однако при снижении ее ниже уставки срабатывания (с„) токоограничение не прекращается, так как на второй вход элемента ИЛИ 9 поступает сигнал с выхода элемента

И 8. При снижении температуры силовых вентилей ниже уровня,> прекращает поступать сигнал от порогового элемента 5 на вход элемента И 8, а следовательно, на его выходе сиг20 нал исчезает, что приводит к исчезновению сигнала на выходе блока 10 формирования токоограничения, и процесс токоограничения прекращается.