Устройство для защиты и диагностирования полупроводникового преобразователя

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности, к преобразовательной технике, и может быть использовано в полупроводниковых преобразователях для электроприводов, систем возбуждения синхронных электрических машин и т.д. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит генератор 27 стробирующих импульсов, подключенный к счетчику 28. Коммутатор 22 сигналов через элемент И-НЕ 23, счетчик 24, первый дешифратор 25 подключен к исполнительному органу 26. Устройство снабжено третьим счетчиком 30, вторым дешифратором 31, элементом И-НЕ 23, элементом НЕ 29, N-входными и M-выходными формирователями 16-21 и 32-37 импульсов, где M-число плеч преобразователя, а N-число полупроводниковых приборов в каждом плече разделительных диодов 11 с числом, равным числу датчиков состояния. 3 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 Н 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4157326/24 — 07 (22) 05. 12.86 (46) 15.09.89. Вюл. 1 34 (71) Производственное объединение

"Уралэлектротяжмаш" им.В.И.Ленина (72). В.И.Катунин и A.Ñ.Øåëåïoâ (53) 621.314.27 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1056389, кл. Н 02 M 1/18, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ И ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электро.технике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в полупроводниковых преобразователях для электроприводов, сис„„SU„„1508307 А1

2 тем возбуждения синхронных электрических машин и т.д. Цель изобретеHHR — повышение надежности. Устройство содержит генератор 27 стробирующих импульсов, подключенный к счетчику 28. Коммутатор 22 сигналов через элемент И-НЕ 23, счетчик 24, первый дешифратор 25 подключен к исполнительному органу 26. Устройство снабжено третьим счетчиком 30, вторым дешифратором 31, элементом И-НЕ 23; элементом HE 29, п входными и ш выходными формирователями 16-21 и 3237 импульсов, где m — число плеч преобразователя, а n — число полупроводниковых приборов в каждом плече разделительных диодов с числом, равным числу датчиков состояния. 3 ил.

1508307

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в полупроводниковых преобра5 зователях для злектроприводов в элек" тротехнологии.

Цель изобретения — повьппение надежности.

На фиг. 1 представлен пример выпол- 10 нения полупроводникового преобразователя с датчиками состояния вентилей; на фиг.2 — функциональная схема устройства для защиты и диагностирования полупроводникового преобразователя, на 15 фиг.3 — схема соединения выходных контактов состояния вентилей, объединенных в диагностический коммутатор с формирователем импульсов.

Полупроводниковый преобразователь 20

1 (фиг.1) собран по трехфазной мостовой схеме с плечами 2 — 7, в каждом из которых по шесть параллельно включенных вентилей 8 (тиристоров) (на фиг.1 показаны первый и шестой венти- 25 ли 8). В качестве датчиков состояния используются последовательно включен ные с вентилями 8 датчики 9 с выходными контактами 10 и последовательно включенными с ними разделительными диодами 11.

Датчики состояния первых вентилей плеч 2 — 7 подключаются к формирователям импульсов через выводы 12 и 13, а,шестых вентилей - через выводы 14 35 и 15.

Устройство содержит (фиг.2) входные формирователи 16 — 21 импульсов, выходы которых подключены к информационным входам коммутатора 22 сигна- 40 лов, выход последнего подключен к первому входу элемента И-НЕ 23, выход которого подключен к входу счетчика

24. Выход последнего через дешифратор

25 подключен к входу исполнительного 45 органа 26. Выход генератора 27 стробирующих импульсов подключен к второму входу элемента И-НЕ 23, а также к входу счетчика 28, младшие разряды выхода которого подключены к управля- 50 ющему входу коммутатора 22, старший разряд выхода счетчика 28 через элемент HE 29 подключен к входу счетчика

30. Выход последнего через дешифратор

31 подключен к входам выходных форми- 55 рователей 32 — 37 импульсов. Выходы входных формирователей 16 — 21 и выходных формирователей 32 — 37 подключены к входам блока 38 индикации.

Выходы выходных формирователей

32 — 37 импульсов подключены через диагностический коммутатор 39 к входам входных формирователей 16 — 21 импульсов.

Выходы выходных формирователей 32—

37 импульсов (фиг.3) через последовательно соединенные контакты 10 и разделительные диоды 11 подключены соответственно к входам входных формирователей 16 — 21.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения питания на всех выходах счетчиков 24, 28 и 30 устанавливаются сигналы "0". При этом на выходе дешифратора 31 появляется сигнал, вызывающий срабатывание формирователя 32. Положительное напряжение с выхода формирователя 32 подается на вывод 13 и 15 всех датчиков состояния плеча 2.

При исправном первом вентиле 8 плеча 2 контакт 10 датчика 9 разомкнут и положительное напряжение на вход формирователя 16 не поступает.

На выход коммутатора 22 проходит сигнал "0" и запрещает прохождение через элемент 23 стробирующего импульса с выхода генератора 27 на вход счетчика 24.

При пробое первого тиристора 8 срабатывает датчик 9 в плече 2, замыкается его контакт 10 и положительное напряжение через разделительный диод 11 поступает на вход входного формирователя 16, с выхода которого сигнал "1" поступает на инфор- мационный вход коммутатора 22. На выходе коммутатора 22 также формируется сигнал "1", который, поступая на вход элемента И-НЕ 23, разрешает прохож = дение стробирующего импульса с выхода генератора 27 на вход счетчика 24 и вызывает измененйе его состояния на один. При этом на первом выходе дешифратора 25 появляется сигнал, который воздействует на исполнительный орган 26, сигнализирующий î перегорании одного вентиля 8 в плече 2 преобразователя 1.

Затем на выходе генератора 27 фор- мируется очередной стробирующий импульс, который вызывает изменение состояния на единицу счетчика 28. В результате на выход коммутатора 22 подается сигнал с выхода следующего входного формирователя 17. После это8307

ro стробирующий импульс появляется на входе элемента 23 и при сработавшем втором датчике 9 в плече 2 вызывает изменение состояния счетчика 24 еще на единицу. При этом на следующем выходе дешифратора 25 появляется сигнал, который воздействует на исполнительный орган 26, сигнализирующий о перегорании двух вентилей 8 в плече

2 преобразователя 1. Дальнейшая paGoта схемы протекает аналогично до тех пор, пока к выходу коммутатора 22 не окажется подключенным выход последнего (шестого) входного формирователя

21. При появлении следующего стробирующего импульса с выхода генератора

27 счетчик 28 переходит в состояние, при котором на его старшем разряде выхода появляется сигнал "1", который, проходя через элемент HE 29, вызываМг изменение состояния счетчика

30 на единицу. Счетчики 24 и 28 возвращаются в исходное состояние. На выходе выходного формирователя 33 появляется положительное напряжение, - которое подается на объединенные разделительные диоды 11 датчиков состояния всех вентилей 8 плеча 3 (фиг.3) далее работа схемы происходит аналогично описанному до тех пор, пока не будет проведена диагностика состояния контактов 10 всех оставшихся плеч

3 - 7. После этого на очередном выходе дешифратора 31 появляется сигнал, который вызывает переход счетчика 30 в исходное состояние. После этого цикл диагностирования повторяется.

Исполнительный орган 26 сигнализирует о количестве неисправных вентилей в плече преобразователя. Этот орган может быть использован также для аварийного отключения преобразователя при выходе из строя заданного числа вентилей в одном плече.

Выходные сигналы входных формирователей 16 — 21.и выходных формирователей 32 — 37 поступают на блок 38, в котором с помощью светодиодов высвечивается место расположения вышедшего из строя вентиля (или нескольких вентилей). Высвечивается номер плеча преобразователя и номер вентиля в плече.

Таким образом, введение третьего счетчика, второго дешифратора, элементов И-НЕ, входных и выходных формирователей импульсов, разделительных диодов позволяет проводить диагпараллельно и последовательно включенных тиристоров, проблема отыскания вышедшего из строя тиристора является актуальной.

Формула изобретения

4.

Устройство для защиты и диагностирования полупроводникового преобразова-. теля, состоящего из m плеч с п вентилями в каждом плече, содержащее для каждого вентиля датчик состояния с выходным контактом, генератор стробирующих импульсов, два счетчика, коммутатор сигналов, первый дешифратор, исполнительный орган, блок индикации, выход генератора стробирующих

55 г импульсов соединен с входом первого счетчика, выходы второго счетчика через первый дешифратор подклю— чены к входу исполнитепьного органа, 6 ностирование состояния вентилей преобразователя без использования импульсов от блока управления тиристорами преобразователя, т.е. выполнить устройство для диагностирования, независящее от блока управления. Это повышает надежность устройства для диагностировани и достоверность регуляторов контроля, Наличие в устройстве двух каналов позволяет определять количество вышедших из строя тиристоров в плече преобразователя, что необходимо для определения работоспособности последнего. Сигналы о неисправности с выхода органа 26 канала предназначены, как правило, для автоматики, обеспечивающей перевод преобразователя в другой режим работы (например, с ограничением по току нагрузки, аварийное отключение преобразователя и т.д.), Указанные сигналы могут быть использованы для привлечения внимания обслуживающего персонала и принятия необходимых мер.

Наличие второго канала с блоком

38, содержащего, например, ячейки на светодиодах, подключенных к выходам

30 формирователей 16 — 21 и 32 — 37, обеспечивает сигнализацию о том, какой именно тиристор вышел из строя.

Эта информация необходима обслуживающему персоналу для быстрого отыскания вышедшего из строя тиристора и замены его. В современных тиристорных преобразователях, содержащих в каждом плече значительное количество

1508307 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, - с целью повышения надежности, оно .снабжено третьим счетчиком, вторым дешифратором, элементами И-НЕ, элементом НЕ, и входными и m выходными формирователями импульсов и m n разделительными диодами, причем выход каждого i-rq (i=1,2...,m) выходного формирователя импульсов соединен 1р с входом j-го (j=1,2...n) входного формирователя импульсов через соответствующий разделительный диод и выходной контакт датчика состояния j-ro вентиля в i-м плече, выходы входных 15 формирователей импульсов подключены к первым входам блока индикации и информационным входам коммутатора сигналов, выход которого подключен к первому входу элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу генератора стробирующих импульсов, управляющие входы коммутатора сигналов подключены к младшим разрядам выхода первого счетчика, старший разряд которого через элемент НЕ подключен к входу третьего счетчика, выход третьего счетчика подключен к входу второго дешифратора, ш выходов которого подключены к входам m выходных формирователей импульсов, а m+1-й выход второго дешифратора подключен к входу установки третьего счетчика, выход элементов И-НЕ подключен к входу вторс ro счетчика, выходы m выходных формирователей импульсов подключены к вторым входам блока индикации.

1508307

Составитель В.Миронов

Техред M. Ходанич Корректор В, Гирняк

Редактор М.Петрова

Заказ 5548/55 Тираж 608 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101