Способ защиты импульсного преобразователя от срыва коммутации

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к средствам защиты от срыва коммутации импульсных преобразователей, и может быть использовано в преобразовательной технике , в системах электропитания, электропривода, возбуждения электрических мапшн, на транспорте, в электрической и других отраслях промышленности . Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности импульсного преобразователя. Сигнал датчика 6 анодного напряжения тиристора 2 и напряжение управления коммутирующим управляемым ключевьм элементом (КУКЭ) 5 подают на вход формирователя 7. В формирователе- 7 формируются короткие импульсы, соответствующие моментам включения тиристора 2, включения и выключения КУКЭ 5 и восстановления прямого анодного напряжения на выключенном тиристоре 2. Сигнал о срыве коммутации формируют в случае совпадения во времени коротких импульсов, соответствующих моментам включения тиристора 2 и КУКЭ 5, и в случае несовпадения во времени коротких импульсов, соответствующих моментам выключения КУКЭ 5 и восстановления прямого анодного напряжения на выключенном тиристоре 2. 2 ил. с (9 (Л LT--Фиг ,1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (gg g Н 02 H 7/12

19 °

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3833312/24-07 (22) 30.12.84 (46) 23.07.86. Бюл. Ф 27 (71) Харьковский институт инженеров железнодорожного транспорта им. С.M.Êèðîâà (72) Н.В.Панасенко, В.С.Никулин, А.И.Скоробогатов, А.В.Шипипло и К.Н.Аникеева (53) 621.316.925.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 966810, кл. Н 02 Н 7/12.

Авторское свидетельство СССР

11 877701, кл. Н 02 H 7/10, 1980. (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ИМПУЛЬСНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ 0I СРЫВА КОММУТАЦИИ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к средствам защиты от срыва коммутации импульсных преобразователей, и может быть использовано в преобразовательной технике, в системах электропитания, электропривода, возбуждения электрических машин, на транспорте, в

ÄÄSUÄÄ )24 233 А1 электрической и других отраслях промышленности. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности защиты импульсного преобразователя. Сигнал датчика 6 анодного нанряжения тиристора 2 и напряжение управления коммутирующим управляемым ключевым элементом (КУКЭ) 5 подают на вход формирователя 7. В формирователе 7 формируются короткие импульсы, соответствующие моментам включения тиристора 2, включения и выключения КУКЭ 5 и восстановления прямого анодного напряжения на выключенном тиристоре 2 ° Сигнал о срыве коммутации формируют в случае совпадения во времени коротких импульсов, соответствующих моментам включения тиристора 2 и КУКЭ 5, и в случае несовпадения во времени коротких импульсов, соответствующих моментам выключения .КУКЭ 5 и восстановления прямого анодного напряжения на выключенном тиристоре 2. 2 ил.

1246233

На диаграммах (фиг.,2) показано: форма напряжения (U,) на аноде тиристора 2(д); нормированные по амплитуде импульсы (b и ь ) на входах фор45 мирователя 7 (U U „, )," импульсы (L и 3 ) на выходах формирователя

7 (U„„„, 4 вы„„); импульсы (С), поступающие на входы элемента И 11 (П „„).

Пунктиром показан импульс, соответствующий наличию следующих неисправностей в преобразователе: обрыв тиристора 2, обрыв управляющего электрода тиристора 2, отсутствие импульсов управления тиристором 2.

Кроме того, на фиг. 2 показано: выходной импульс (.к) элемента И 11

Изобретение относится к средствам защиты от срыва коммутации импульс.ных преобразователей и может быть использовано в преобразовательной технике, в системах электропитания, электропривода, возбуждения электрических машин, на тра.нспорте, в электротехнической и других отраслях промышленности °

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности за циты импульсного преобразователя.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства, осуществляющего способ защиты, на фиг. 2 (а-и) представлены диаграммы напряжений на элементах, поясняющие принцип способа защиты и работу устройства, осуществляющего предлагаемый способ защиты импульсного преобразователя.

Устройство для защиты импульсного преобразователя 1, содержащего силовой тиристор 2 с цепью параллельной принудительной коммутации, состоящей из последовательно соединенных источника 3 запирающего напряжения и управляемого блоком 4 коммутирующего ключевого элемента 5, от срыва коммутации, состоит иэ датчика 6 анодного напряжения силового тиристора 2, представляющего собой резистивный делитель напряжения, формирователя 7 коротких импульсов, представляющего собой две несвязанные RCR-цепочки, распределитель 8 коротких импульсов, представляющий собой диодный коммутатор, и выходной логический блок 9, . содержащий элемент ЗАПРЕТ 10 и элемент И 11.

35 выходного блока 9, поступающий на вход исполнительного органа (U „„, ); импульсы (P), поступающие на вход элемента 10 Ж ы„,0 ).

Отсутствие импульса, поступающего на инверсный вход элемента ЗАПРЕТ (показано пунктиром) соответствует недостаточному времени восстановления запирающих свойств тиристора 2 в прямом направлении, пробою тиристора 2, пробою или обрыву коммутирующего уп— равляемого ключевого элемента 5 и отказу источника 3 запирающего напряжения.

Выходной импульс элемента ЗАПРЕТ

10 выходного логического блока 9, поступающий на вход исполнительного органа (U еых 0

) представлен на диаграмме Н (фиг. 2) .

Способ защиты импульсного преоб разователя от срыва коммутации реализуется устройством, работающим следующим образом.

Датчиком 6 анодного напряжения тиристора 2 контролирует импульсное анодное напряжение тиристора Z. Сигнал датчика 6 и напряжение управления коммутирующим управляемым ключевым элементом 5 подают на вход формирователя 7, где формируют короткие, импульсы, соответствующие моментам включения тиристора 2, включения и выключения коммутирующего управляемого ключевого элемента 5 и восстановления прямого анодного напряжения на выключенном тиристоре 2 ° При совпадении коротких импульсов, соответствующих моменту спадания анодного напряжения тиристора 2 при его включении и моменту включения коммутирующего управляемого ключевого элемента 5 делают вывод о появлении в импульсном преобразователе одной из неисправностей, таких как обрыв тиристора 2, обрыв управляющего электрода. тиристора 2, отсутствие управляющих импульсов тиристора 2, и формируют сигнал аварии. При несовпадении коротких импульсов (равно как отсутствие одного из них), соответствующих моменту выключения коммутирующего управляемого ключевого элемента и восстановления анодного напряжения на выклкченном тиристоре 2, делают вывод о появлении в импульсном преобразователе таких неисправностей, как недостаток схемного времени выключения для восстановления

1246233 запирающих свойств тиристора 2 в прямом направлении, пробоя тиристора

2, пробоя или обрыва коммутирующего управляемого ключевого элемента 5 и отказе источника запирающего напряжения 3, и формируют сигнал аварии.

Изобретение позволяет по сравнению с известным устройством расширить функциональные возможности, выражающиеся в том, что кроме обнаружения 10 пробоя тиристора обнаруживаются еще такие неисправности, как обрыв тиристора, обрыв управляющего электрода тиристора, отсутствие импульсов управления тнристором, 15

Предлагаемый способ защищает коммутирующий управляемый ключевой элемент от пробоя при пробое тиристора, что одновременно можно отнести и к расширению функциональных возможностей защиты и к повышению надежности преобразователя, так как исключается возможность появления вторичных отказов в случае пробоя тиристора.

В изобретении исключается возмож- ность ложных срабатываний в режимах малых токов нагрузки и холостого хода, следовательно, надежность защиты повышается, Формирование сигнала аварии по двум независимым каналам позволяет получать различные портреты различных неисправностей. Это свойство мо35 жет быть использовано для передачи информации на устройства, встроенной

t диагностики, следовательно, функциональные возможности предлагаемого способа расширяются.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ защиты импульсного преобразователя от срыва коммутации, содержащего силовой тиристор и коммутирующий управляемый ключевой элемент, заключающийся в том, что контролируют импульсное напряжение управления коммутирующим управляемым ключевым элементом, формируют сигнал о срыве коммутации, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности защиты импульсного преобразователя, контролируют импульсное анодное напряжение силового тиристора, формируют короткие импульсы, соответствующие моментам включения силового тиристора, включения и выключения коммутирующего управляемого ключевого элемента, восстановления прямого анодного напряжения на выключенном силовом тиристоре, причем сигнал о срыве коммутации формируют в случае совпадения во времени коротких импульсов, соответствующих моментам включения силового тиристора и коммутирующего управляемого ключевого элемента, и в случае несовпадения во времени коротких импульсов, соответствующих моментам выключения коммутирующего управляемого ключевого элемента и восстановления прямого анодного напряжения на выключенном силовом.тиристоре.

124б233 р L/ex.и о LIB .IS йыд Ц

Ц)у," g

Составитель О.Мещерякова

Техред М.Ходанич Корректор М.Шароши

Редактор А.Ворович

Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4014/49

Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул. Проектная, ч