Способ функционального контроля многофазного импульсного регулятора напряжения

 

Сущность изобретения: схема устройства функционального контроля т-фазного регулятора (где m - число фаз) напряжения 1 состоит из блока управления 2, на выходе 2.1 которого формируются тактовые импульсы с частотой следования f, а на выходах 2.2..2т - последовательность распределенных во времени импульсов управления тиристорами фаз частотой f:m, датчика 3 напряжения (Ун) на нагрузке 4 регулятора, датчика 5 напряжения в питающей сети (Ос), блока синхронизации 6, блоков измерения 7, 8, запоминающих устройств 9, 10, блоков сравнения 11, 12, блока логики 13, блока определения фазы 14, устройства отображения информации 15. 1 ил. с ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М

C (21) 4832787/07 (22) 02.04.90 (46) 07.01.93. Бюл. № 1 (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро по промышленным электровозам (72) В.М.Оливсон и О.И.Гилевич (56) Авторское свидетельство СССР № 672696, кл. Н 02 Н 7/10, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1072203, кл. Н 02 Н 7/12, 1982, Авторское свидетельство СССР

¹ 1078566, кл. Н 02 Р 7/282, 1982, (54) СПОСОБ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ МНОГОФАЗНОГО ИМПУЛЬСНОГО

РЕГУЛЯТОРА НАПРЯЖЕНИЯ... й2„„1786588 Al (я)з Н 02 M 3/10, G 01 и 19/02, Н 02 Н 7/12 (57) Сущность изобретения: схема устройства функционального контроля m-фазного регулятора (где m — число фаз) напряжения

1 состоит из блока управления 2, на выходе

2,1 которого формируются тактовые импульсы с частотой следования f, а на выходах

2.2..2m — последовательность распределенных во времени импульсов управления тиристорами фаз частотой f:m, датчика 3 напряжения (Он) на нагрузке 4 регулятора, датчика 5 напряжения в питающей сети (u ), блока синхронизации 6, блоков измерения

7, 8, запоминающих устройств 9, 10, блоков сравнения 11, 12, блока логики 13, блока определения фазы 14, устройства отображения информации 15, 1 ил, 1786588

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности, к способам преобразования постоянного напряжения.

Известен способ контроля вентильного преобразователя, при котором контролируют суммы токов групп вентилей, на основе их сравнения и по знаку их разности определяют поврежденную группу вентилей.

Недостатком этого способа является невозможность контроля несинхронно работающих групп вентилей, образующих фазы преобразователя, например, многофазного частотно-импульсного или широтно-импульсного преобразователя, содержащего группы полупроводниковых вентилей, включаемых со сдвигом во времени.

Кроме того, отсутствует возможность определения номера фазы, перешедшей в аварийный режим, что делает контроль недостаточно надежным.

Известен также способ контроля состояния тиристоров статического преобразователя по отказам типа "невыключение" и

"самопроизвольное включение" тиристора.

Недостатком указанного способа является сложность реализации при контроле многофазных преобразователей, отсутствие возможности контроля невключения тиристора и аварийных процессов в нагрузочной части преобразователя, что ограничивает функциональные возможности способа.

Наиболее близким по технической сущности к предполагаемому изобретению является способ функционального контроля многофазного регулятора постоянного напряжения, каждая из фаз которого выполнена на управляемых полупроводниковых вентилях и снабжена сглаживающим дросселем и обратным диодом, суть которого состоит в том, что в моменты, равноотстоящие по времени от моментов подачи сигналов включения вентилей, измеряют электрические параметры в цепях контролируемого регулятора, определяя состояние управляемого вентиля каждой из фаз и

его соответствие сигналу на включение, при несоответствии — подается сигнал о неисправности в конкретной фазе.

Данный способ не позволяет осуществлять контроль сглаживающих дросселей фаз и обратных диодов фаз, что ограничивает функциональные возможности способа контроля.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей способа контроля многофазного импульсного регулятора напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в моменты, равноотстоящие по времени от

55 моментов подачи сигналов включения вентилей, измеряют электрические параметры в цепях контролируемого регулятора, измеряют мгновенные значение величин напряжений на нагрузке контролируемого регулятора и в питающей сети, причем первые значения параметров, полученные при предыдущем измерении, запоминают и сравнивают со вторыми значениями соответствующих параметров, полученными при последующем измерении, при этом в случае несовпадения типов неравенства первых и вторых значений параметров или в случае равенства первого и второго значений напряжения сети и неравенства первого и второго напряжений на нагрузке формируют сигнал о неисправности контролируемого регулятора, При формировании сигнала о неисправности контролируемого регулятора фиксируют номер его фазы, сигнал на включение вентилей который был сформирован в период между измерениями первых и вторых параметров. В случае превышения первым значением напряжения на нагрузке его второго значения формируют сигнал о невключении фазы или о пробое обратного диода этой фазы, а в случае обратного неравенства упомянутых напряжений формируют сигнал об обрыве цепи обратного диода или внеочередном включении фазы или межвитковом замыкании сглаживающего дросселя этой фазы регулятора.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, с помощью которого может быть реализован способ контроля.

Устройство функционального контроля многофазного импульсного регулятора напряжения 1 содержит блок управления 2, на выходе 2.1 которого формируются сигналы с частотой следования f, а на выходах

2.2...2m — последовательность распределенных во времени сигналов включения управляемых полупроводниковых вентилей фаз регулятора с частотой йm (где m — число фаз); датчика 3 напряжения (0,) на нагрузке

4 регулятора, датчика 5 напряжения в питающей сети (Uc); блока синхронизации 6; блоков измерения 7, 8; запоминающих устройств 9, 10; блоков сравнения 11, 12; блока логики 13; блока определения фазы

14; устройства отображения информации

15.

На управляемые полупроводниковые вентили фаз m-фазного импульсного регулятора напряжения 1 подаются сигналы с выводов 2.2...2m блока управления 2.

Выходы датчика 3 напряжения на нагрузке 4 регулятора и датчика 5 напряжения в питающей сети подключены к одним из

5 1786588

a) 0н!< (>) 0н!-1

Ull = 0Н-1 б) 0н(> 0н(-1

0ц < 0ц-1 в) 0н! < 0ни

Uli > Uli-1 входов соответствующих блоков измерения

7, 8; выходы которых соединяются с одними из входов соответствующих запоминающих устройств 9, 10; выходы последних соединяются с одними из входов блоков сравнения

11, 12, Выходы блоков сравнения 11, 12 подключены ко входам блока логики 13, один выход которого соединяется с одним из входов блока определения фазы 14, на другие входы которого подаются сигналы с выводов 2.1...2m блока управления 2. Выход блока 14 соединяется с одним из входов устройства отображения информации 15, второй вход которого подключен ко второму выходу блока логики 13. Вывод 2.1 блока управления 2 также подключен ко входу блока синхронизации 6, выходы которого соединены с соответствующими входами блоков 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13.

Устройство работает следующим образом.

На выходах блока синхронизации 6 формируется последовательность сигналов, определяющих порядок функционирования блоков 7...13 за период сигналов, поступающих с вывода 2,1 блока управления 2, С выходов датчиков 3 и 5 сигналы, пропорциональные величинам соответственно напряжения на нагрузке 4 многофазного регулятора 1 и напряжения в питающей сети поступают на входы блоков измерения 7, 8. После чего результаты измерений заносятся в запоминающие устройства 9, 10; на выходах которых появляются сигналы, пропорциональные мгновенным значениям величин соответствующих параметров, полученных при предыдущем (i-1) и последующем(!) измерении, Эти сигналы поступают на входы блоков сравнения 11, 12, где определяются равенство, неравенство и тип неравенства сравниваемых величин соответствующих параметров. Результаты сравнения фиксируются и анализируются блоком логики 13. Блок логики 13 формирует сигнал о неисправности контролируемого регулятора, поступающий на вход блока определения фазы 14 в следующих случаях:

При этом блок 14 определяет и фиксирует номер неисправной фазы, сигнал на включение которой был сформирован в период между измерениями первых и вторых значений параметров.

При неравенстве 0ы < Ui-1 блок 13 формирует сигнал, указывающий на наличие следующей группы отказов в фазе: а) пропуск включения фазы (например, из-за неисправности цепей управления вентилями или нарушения целостности монтажа фазы); б) пробой обратного диода фазы.

При неравенстве 0н > U>i-i — идентифицируется группа следующих отказов в фазе: а) обрыв цепи обратного диода фазы; б) межвитковое замыкание сглаживающего дросселя фазы; в) внеочередное включение фазы.

Информация о наличии и характере неисправности конкретной фазы поступает от блоков 13, 14 на устройство отображения информации 15.

Изложенный способ за счет контроля функционирования многофазного импульсного регулятора напряжения по интегральному параметру, каким является напряжение на нагрузке, с оценкой состояния не только управляемых полупроводниковых вентилей, но и обратных диодов, сглаживающих дросселей фаз обеспечивает расширение функциональных возможностей контроля, а следовательно, предупреждение возникновения зависимых отказов в регуляторе и развития тяжелых аварийных режимов.

Формула изобретения

1, Способ функционального контроля . многофазного импульсного регулятора напряжения, каждая из фаз которого выполнена на управляемых полупроводниковых вентилях с обратными диодами и снабжена сглаживающим дросселем, заключающийся в том, что в моменты, равноотстоящие по времени от моментов подачи сигналов включения вентилей, измеряют электрические параметры в цепях контролируемого регулятора, отл ича ю щи и с я втом, что, с целью расширения функциональных возможностей измеряют мгновенные значения напряжений на нагрузке контролируемого регулятора и в питающей сети, причем первые значения параметров, полученные при предыдущем измерении, запоминают и сравнивают со вторыми значениями соответствующих параметров, полученными при последующем измерении, при этом в случае несовпадения типов неравенства первых и вторых значений параметров или в случае равенства первого и второго значений напряжения сети и неравенства первого и второго напряжений на нагрузке формируют сигнал о неисправности контролируемого регулятора.

1786588

20

35

45

Составитель В.Оливсон

Редактор T.Ôåäîòîâ Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Заказ 253 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

2. Способ по и, 1, отличающийся тем, что при формировании сигнала о неисправности контролируемого регулятора фиксируют номер его фазы, сигнал на включение вентилей которой был сформирован в период между измерениями первых и вторых значений параметров.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что в случае превышения первым значением напряжения на нагрузке его второго значения формируют сигнал о невключении фазы или о пробое обратного диода этой фазы, а в случае обратного неравенства

5 упомянутых напряжений формируют сигнал об обрыве цепи обратного диода, или внеочередном включении фазы или межвитковом замыкании сглаживающего дросселя этой фазы регулятора.