Устройство для защиты встречно-параллельно включенных тиристоров

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН (19) (11) (5)) 4 Н 02 Н 7/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по делАм из06Ретекий и ОткРытий ф i

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ „ И(К ABTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2i) 3758073/24-07 (22) 22.06.84 (46) 15.02.86. Бюл. М- 6 (71) Научно-исследовательский институт специальных способов литья (72) Д.Н.Перельман и А.Б.Драган (53) 621.316.925.4(088.8) (56). Авторское свидетельство СССР

Ф 838872, кл. Н 02 М 7/ 10, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1081758, кл. Н 02 М 1/18, 1984. нены с входами третьего элемента И, выход которого подключен к второму входу первого элемента H-HF., третий. вход которого соединен с выхопом второго элемента И-НЕ, входы которого объединены с фотоприемниками опорных пар датчика состояния источника питания тиристоров, входные выводы которого предназначены для подключения к источнику питания тиристоров. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ

ВСТРЕЧНО-ПАРАЛЛЕЛЬНО ВКЛЮЧЕННЫХ

ТИРИСТОРОВ, каждый из которых снабжен узлом управления, содержащее датчик состояния тиристоров, вы-— полненный в виде двух оптронных пар, светодиоды которых соединены встречно-параллельно и чепез резистор подключены к входным выводам датчика состояния,тиристоров, и триггер, причем входные выводы датчика состояния тнристоров предназначены для подключения к нагрузке, а фотоприемники оптронныхпар подключенык входам триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения защиты тиристоров от коротких замыканий нагрузки, в устройство введены датчик состояния источника питания тиристоров, выполненный в виде двух оптронных пар, светодиоды. которых соединены встреч-.. но-параллельно и через резистор подключены к входным выводам датчика состояния источника питания тиристопов, второй триггер, три элемента И, два элемента И-НЕ, элемент

ИЛИ, вывод для подключения источника

tt !! I сигнала Сброс, причем выходы первого триггера подключены к первым входам первого и второго элементов

И, выходы которых предназначены для подключения к запрещающим входам соответствукнцих узлов управления тиристорами, информационные выходы которых соединены с входами элемента

ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-HF., выход которого подключен к входу установки второго триггера, инверсный выход которого соединен с вто.рыми входами первого и второго элементов И, а вход сброса второго триггера соединен с выводом для подключения источника сигнала Сброс", при этом фотоприемники оптронных пар датчика состояния тиристоров соеди1211830

Ы

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты мощных тиристоров регуляторов, и мажет быть использована, например, в магнитадинамических заливочных установках.

11ель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения защиты тиристоров от коротких замыканий нагрузки.

На чертеже представлена схема устройства для защиты тиристоран.

Устройство, защищающее тиристоры

1 и 2, работающие на нагрузку 3, содержит первый и второй узлы управле.ния тиристорами 4 и 5, оборудованные информационными выходами 6 и 7, оптронные пары 8 — 11, триггеры 12 и

13, резисторы 14 и 15, элементы И-HE

16 и 17, элементы И 18 — 20, элемент

И. 1И 21 вывод 2" для подключения источника сигнала "Сброс" и источник 23 питания.

11ри отсутствии короткого замыкания устройстно работает следующим образом.

Напряжение источника питания тири«таран подается в нагрузку 3 через пару встречно †параллель включенных гпристарон 1 и 2. Узлы управления

4 и 5 тиристорами вырабатывают им— пучьсы управления соответственно для тиристарон 1 и 2, формируя заданные законы чередования палунолн напряжения на нагрузке 1 и пауз между ними.

Наличию импульса управления соответствует логическая единица" на информационном выходе узла управления тиристором.

Перед началом работы тиристор 13 устанавливают в исходнс>е состояние подачей сигнала логического нуля на вывод 22 "Сброс". Сигнал "логической единицы с инверсного выхода триггера 13 разрешает передачу сигналов с ньгходон триггера 12 через элементы И 18 и 19 на узлы управления тиристорами 4 и 5. Пад воздействием переменного напряжения источника 23 питания всегда включена одна из опорных пар 10 и 11, эа исключением промежутка времени около перехода напряжения источника питания через нуль, обусланливаемога наличием порогов включения и выключения аптранных пар. В этом случае с !

О !

29

7 >

3С

40 фо TO !HO)I O13 OLIO 1>!i hiX (I

17 формируется сигнал "логического нуля, а н остальное нремя на этом выходе присутствует логическая единица".

Предположим,что триггер 12 находится в такам положении, что ан разрешает через элемент И 18 работу узла управления 4 тиристарам 1 и запрещает через элемент И 19 работу узла управления 5 тиристором 2.Импульсы управления с выхода узла 4 открывают тиристар 1. Пад воздействием напряжения на нагрузке 3 зажигается светодиоды аптраннай пары

8, включая фотадиод, подающий потенциал абщей шины на вход установки триггера 12. Последний переходит в полажение, при котором разрешена работа узла управления тиристором 2 и запрещена работа узла управления 4 тиристором 1. При смене полярности напряжения источника 23 питания закрывается тиристор 1> а при паянле нии импульса управления на выходе узла 5 открывается тиристор 2. Полярность напряжения на нагрузке 3 меняется, зажигается светодиод аптронной пары 9, включая фотодиод, падающий потенциал общей шинь: на вход сброса триггера 12, переходящего в предыдущее состояние. В дальнейшем все процессы повторяются аналогично и всегда разрешено формирование импульса управления только для того тиристора, который не был в проводящем состоянии в предыдущем такте работы. Следовательно, осуществляется контроль за правильной очередностью включения тиристорое и 2 и зашита их ат нарушения этой очередности.

Светодиоды онтронных пар 8 и 9 могу.г быть одновременно погашенными в следующих трех случаях: при отсутствии напряжения на нагрузке согласно закону регулирования мощности, н области смены полярности напряжения источника питания и при коротких замыканиях нагрузки. В перных двух случаях на ньгхаде элемента И-НЕ 16 формируется сигнал логической единицы . Впервом случае это происходит за счет наличия сигнала логического нуля >

Ишачки к namur

Редактор Л.Авраменко Техред О.Ващишина Корректор В.Бутяга

Заказ 648/58 Тираж 613 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

<Ьилиал 111111 "11атент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 на информационных входах 6 и 7 узлов управления 4 и 5 тиристорами 1 и 2, поступающего через элемент ИЛИ

21 на вход элемента И-НЕ 16. Во втором случае, как было показано ранее, на выходе элемента И-НЕ 17 присутствует сигнал логического нуля, поступающий на вход элемента И-HE 16.

При коротком замыкании нагрузки обе оптронные пары 8 и 9 выключены, а, следовательно, на выходе элемента

И 20 существует сигнал "логической единицы, поступающий на вход элемента И-НЕ 16. На остальных входах последнего также присутствуют сигналы логичЕской единицы, так как включена одна из опорных пар 10 или

11 и отсутствует пауза в законе управления тиристорами. На выходе элемента И-НЕ 16 появляется сигнал

11830 4 логического нуля", поступающий на вход установки триггера 13, который меняет свое положение. Сигнал

"логического нуля с инверсного выхода указанного триггера поступает на входы элементов И 18 и 19, запрещая работу узлов управления 4 и

5 тиристорами 1 и 2. При смене полярности напряжения источника 23

10 питания закрывается тиристор, находившийся в проводящем состоянии.

Таким образом, предлагаемая схема обеспечивает защиту тиристоров

15 от коротких замыканий нагрузки. Максимальное время протекания тока короткого замыкания через тиристор не превышает половины периода напряжения источника питания, что в большенстве

20 случаев не приводит к выходу из строя тиристоров.