Способ контроля исправности параллельно соединенных силовых полупроводниковых вентилей преобразователя

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано, например, в преобразователях для электроприводов и систем возбуждения электрических машин. Целью изобретения является повышение надежности способа контроля работы преобразователя с параллельно соединенными полупроводниковыми приборами . При выходе из строя одного из вентилей 7-24 ток через него прекращается и его температура становится ниже первого уровня, при этом из-за параллельного соединения вентилей происходит перераспределение токов вентилей и один или несколько из них перегреваются вьше второго уровня, что служит признаком неисправности. 3 ил. S (Л fpu.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (И) (5D 4 Н 02 H 7/10

«Р«»,, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф ». В»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3979211/24-07 (22) 25.11.85 (46) 15.03.87. Бюл. 11 10 (71) Производственное объединение

"Уралэлектротяжмаш" им. В.И.Ленина (72) И.А.Зборовский и А.С.Шелепов (53) 621.316.925.4:621.314.572(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 783906, кл. Н 02 Н 7/1О, 1975.

Авторское свидетельство СССР

1(« 468332, кл. Н 02 Н 7/10, 1973. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИ

ПАРАЛЛЕЛЬНО СОЕДИНЕННЫХ СИЛОВЫХ ПО

ЛУПРОВОДНИКОВЫХ ВЕНТИЛЕЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано, например, в преобразователях для электроприводов и систем возбуждения электрических машин.

Целью изобретения является повышение надежности способа контроля работы преобразователя с параллельно соединенными полупроводниковыми приборами. При выходе из строя одного из вентилей 7-24 ток через него прекращается и его температура становится ниже первого уровня, при этом из-эа параллельного соединения вентилей происходит перераспределение гоков вентилей и один или несколько иэ них перегреваются выше второго уровня, что служит признаком неисправности.

3 ил.

1 129

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в преобразователях для электроприводов; систем возбуждения электрических машин и т.д.

Цель изобретения — повышение надежности способа контроля работы преобразователя с параллельно соедин ненными полупроводниковыми приборами.

При работе преобразователя с па-, раллельно соединенными полупроводниковыми приборами всегда можно выделить два прибора, один иэ которых нагревается меньше, а другой — больше других. Работу полупроводниковых приборов в предлагаемом способе контролируют по двум уровням температуры, один из которых меньше минимальной температуры наименее нагретого при работе прибора, но больше температуры окружающей среды, а другой меньше минимальной температуры наиболее нагретого, но больше температуры первого уровня. Минимальные температуры наименее и наиболее нагретых при-. боров могут быть определены расчетным или опытным путем.

Контроль по температуре. первого уровня обусловлен тем, что при отсутствии тока s приборе его температура, снижаясь, непременно проходит температуру первого уровня. Контроль по температуре второго уровня связан с тем, что, как правило, указанная температура достигается хотя бы одним прибором, а в исключительном случае, когда упомянутая. температура не достигается хотя бы одйим прибором, это для преобразователя является нормальным режимом работы.

При отсутствии тока IIo крайней мере в одном приборе его температура снижается ниже первого уровня. Токовая нагрузка по крайней мере одного иэ оставшихся параллельных приборов увеличивается и температура по крайней мере одного из оставшихся в работе приборов может или превысить температуру второго уровня, или не превысить. В пеРвом случае подают сигнал о неисправности, а во втором— не подают, так как не нарушается нормальная работа преобразователя.

На фиг.1 изображен преобразователь с тремя параллельно соединенными полупроводниковыми приборами в каждом плече," на фиг.2 — устройство для контроля работы преобразователя;

7160 2 на фиг.3 — зависимости превышения температур наименее и наиболее нагретых приборов от времени при пуске преобразователя.

Преобразователь содержит шесть плеч 1-6, в каждом иэ которых три параллельно соединенных полупроводниковых прибора. Первое плечо состоит . из приборов 7, 8, 9, второе — из приЮ боров 10, 11, 12, третье — из приборов 13, 14, 15, четвертое — из приборов 16, 17, 18, пятое — из приборов 19, 20, 21 и шестое — из приборов 22, 23, 24.

Преобразователь включен на нагрузку 25.

Устройство для контроля работы преобразователя содержит источник

26 питания. Каждый прибор снабжен

20 двумя термодатчиками, один из которых с уставкой температуры первого уровня, а второй с уставкой температуры второго уровня, резистором и индикатором.

Прибору 7 соответствует резистор

27, индикатор 28, термодатчики с кон тактами 29 н 30; прибору 8 — резистор 31, индикатор 32, термодатчики с контактами 33 и 34; прибору 9 " ре30 эистор М,.индикатор 36, термодатчики с контактами 37 и 38; прибору 10— резистор 39, индикатор 40, термодат- . чики с контактами 41 и 42; прибору

ll — резистор 43, индикатор 44, терЗ5 модатчики с контактами 45 и 46; прибору 12 — резистор 47, индикатор 48, термодатчики с контактами 49 и 50; и таад»

В качестве термодатчиков могут

4О быть использованы, например, ртутные термоконтакторы, а в качестве индика-: торов — световые указатели.

Устройство для контроля работы преобразователя работает следующим образом.

Расчетом теплового режима или опытным путем устанавливают темпера- туру наиболее и наименее нагретого иэ полупроводниковых приборов при минимальной нагрузке. Допустим, что наиболее нагретый прибор 7, а наименее нагретый прибор 12. При работе преобразователя со всеми исправными приборами с минимальным током нагрузки все контакты термодатчиков с уставкой температуры первого уровня будут замкнуты, так как все при- боры имеют температуры выше температуры первого уровня, и, следователь12971

При пуске преобразователя со все- 55 ми исправными приборами с холодного состояния, т.е. температуры окружающей среды, при любом токе нагрузки, в частности номинальном, на первом но, все индикаторы зашунтированы контактами. По крайней мере одна пара контактов 30 термодатчика с уставкой температуры второго уровня замкнута, так как температура наиболее нагретого прибора 7 больше, чем температура втОрого уровня.

Допустим, что из работы выходит прибор 10. В этом случае его температура становится меньше температуры Я первого уровня, контакты 41 размыкаются и на индикатор 40 подается напряжение от источника 26 через резистор 39 и через по крайней мере одну пару контактов 30 термодатчика 15 с уставкой температуры второго уровня.

Если из работы выходят два прибо-, ра 10 и 11, то соответственно размыкаются контакты 41 и 45, и напряже- 2р ние подается на индикаторы 40 и 44.

При выходе из работы плеча 2 срабатывают индикаторы 41, 45 и 49.

Очевидно, что всегда обнаруживается неисправность в любой ветви полу- 25 проводникового прибора по световому излучению соответствующего индикатора, если температура по крайней мере одного из оставшихся исправных приборов выше температуры второго 30 уровня.

При выходе из работы наиболее нагретого прибора 7 его температура становится ниже температуры первого уровня, контакты 29 размыкаются и на индикатор 28 или подается напряжение от источника питания 26 через резистор 27 и через контакты термодатчика с уставкой температуры второго уровня (например, контакты 34 или . 40

38), так как нагрузка приборов 8 и 9 после выхода из работы прибора 7 воз- ° растает, или не подается напряжение на индикатор 28. Отсутствие сигнала о неисправности из-за разомкнутых 45 контактов термодатчика второго уровня свидетельствует о том,что нормальная работа преобразователя не нарушается при выходе из работы прибора 7. 50

Аналогично описанному работает устройство при выходе из работы других приборов.

60 4 этапе нагревания приборов замыкаются контакты термодатчиков с уставкой температуры первого уровня 29,33,37, 41,45,49 и т.д., а затем на втором этапе нагревания (с момента замыкания последнего из контактов с уставкой температуры первого уровня и до установившейся температуры) замкнется по крайней мере одна пара контактов термодатчика с уставкой температуры второго уровня. Указанная очередность замыкания контактов достигается выбором разности температур .второго и первого уровней. Выбор указанной разности температур поясняется фиг.3 на которой приняты следующие обозначения:

6Т вЂ” превышение температуры полупроводникового прибора над температурой окружающей среды;

t — время; йТ вЂ” превышение температуры первого уровня; ьТ, — превышение температуры второго уровня; ьТ,ьТ„ — превышение температур соответственно наиболее и наименее нагретых приборов (7 и 12) при минимальном токе нагрузки в установившемся режиме; — время достижения температу? моке ры ЬТ наименее нагретым прибором 12 при пуске преоб-, разователя с минимальным то-: ком нагрузки (кривая 51);

t — время достижения темпераП макс туры ь Тд наиболее нагретым прибором 7 при пуске преобразователя с минимальным током нагрузки (кривая 52); — время достижения температуI ры 6Т наименее нагретым прибором 12 при пуске преобразователя с номинальным током нагрузки (кривая 53); п — время достижения температуры 6 Т наиболее нагретым прибором 7 при,пуске преобразователя с номинальным током нагрузки (кривая 54).

Разность температур второго и первого уровней T -T выбирается так, чтобы t? t, t I

2? I Меакс смаке

При указанном выборе разности температур обеспечивается описанная выше очередность замыкания контактов

15

Корректор Л.Патай

Редактор А.Лежнина Техред А.Кравчук

Заказ 789/57 Тираж 619

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное,Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

5 12971 термодатчиков при пуске преобразова-, теля с исправными приборами.

Формула изобретения

Способ контроля исправности параллельно соединенных силовых полупроводниковых вентилей преобраэова" теля, при котором контролируют температуру каждого полупроводникового вентиля, сравнивают ее с первым заданным уровнем температуры и формируют сигнал о неисправности, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, величи60 6 ну первого заданного уровня темпера-, туры устанавливают ниже минимальной температуры наименее нагретого вентиля, но больше температуры окружающей среды и задают второй уровень температуры с величиной, меньшей минимальной температуры наиболее нагретого вентиля, но большей температуры первого заданного уровня, и формируют вышеуказанный сигнал о неисправности в случае, когда температура по крайней мере одного из вентилей. ниже первого уровня, а температура по крайней мере одного из остальных вентилей выше второго уровня.

° В