Устройство для обнаружения пробитых вентилей в плечах полупроводникового преобразователя

 

п -тqziг„.тч с, «Р .

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

266962

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 23.1Х.1968 (№ 1271829/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Кл. 2lg, 14/35

21d, 12/03

МПК Н 02h 7/12

Н Olj 13/48

Н 02m 1/18

УДК 621.316.9:621.314..632 (088.8) Комитет по цепам изобретений и открытий при Сосете Министров

СССР

Опубликовано 01.1Ч.1970, Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 14.VII.1970

Авторы изобретения

В. П. Довгаль, Л. Г. Кощеев и T. П. Третьяк

Заявитель Уральское отделение Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института железнодорожного транспорта

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРОБИТЫХ ВЕНТИЛЕЙ

В ПЛЕЧАХ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ с/ 2Е0 у / 2п

2Е0 /ст — + °

Устройство относится к классу статических преобразователей, выполненных на полупроводниковых вентилях.

Известно устройство для сбнаружения пробитых вентилей полупроводникового преобразователя, содержащее интегрирующую цепочку, импульсный трансформатор с выходным органом защиты и динисторы, сигнал на которые поступает с датчиков пробоя.

Отличие предлагаемого устройства состоит в том, что динпсторы через интегрирующую цепочку включены между вентилями противоположных плеч преооргзователя.

Это позволяет упростить устройство и повысить его чувствительность.

На чертеже приве.тена принципиальная схема предлагаемого датчика и его подключение к силовым венгилям преобразователя.

Он состоит из ограничительного резистора

1, конденсатора 2, динисторов 8 и 4, импульсного трансформатора б и диодно-конденсаторного ограничи1ельного устройства. Датчик подключается и вентилям противоположных плеч б и 7 преобразователя.

При отсутствии пробитых вентилей в цепочках б и 7 преобразователя на конденсаторе 2 при работе преобразователя создается переменное напряжение амплитудой, меньшей напряжения срабатывания динисторов 8 и 4.

Пробой вентиля в любом из плеч преобразователя вызывает увеличение амплитуды переменной составляющей и появление постоянной составляющей напряжения на конденсаторе 2..

При этом максимальное значение напряжения на конденсатсре и диннсторах увеличивается до величины равной:

10 где Еа — максимальное напряжение на одном плече преобразователя; Л вЂ” полное количество вентилей и преобразователе, включенных последовательно; n — количество проби15 тых вентилей в одном плече; К вЂ” коэффициент передачи переменной составляющей напряжения, зависящий от формы напряжения н» вентилях и соотношения параметров; ʄ— коэффициент передачи постсянной составля20 ющей напряжения, зависящий от формы напряжения на вен гиля .

В случае отсутствия пробитых вентилей в любом из плеч преобразовагеля максимальнсе напряжение на конденсаторе и динисторах

25 равно:

Чувствительность датчика для обнаружения

30 пробитых вентилей, очевидно, будет опреде3

266962 ляться отношением максимального напряжения на входе при наличии пробитых вентилей к напряжению на входе при отсутствии пробитых вентилей.

М вЂ” 2n К Ю

Из этого выражения видно, что с уменьшением коэффициента передачи переменной составляющей напряжения чувствительность датчика возрастает настолько, что может быть достаточной для обнаружения одного пробитого вентиля.

Увеличение и аксим ального напряжения í а конденсаторе ? до величины, большей напряжения cpaoaTblpaHHH динисторов, приводит к их срабатыванию и появлению импульсов тека в .первичных обмотках трансформатора 5. При этом во вторичной обмотке трансформатора 5 появляются импульсы тока, достаточные для срабатывания коммутирующего устройства (например, тнристора), обеспечивающего отключение преобразователя.

Работа предлагаемого датчика для обнаружения пробитых венгилей проверена в эксплуатациснпых услсвиях преобразователя постоянного тока мощностью 3000 кот с частотой инвертирования 1000 гц. Указанный преобразователь содержит выпрямитель, выполненный по мостовой схеме, на 60 полупроводниковых вентилях типа В1хДЛ-200 9 кл. В каждом плече заключено по 15 вентилей последовательно. B результате проверки установлено, что предлагаемый датчик способен сбнаружить два npîáèòûõ вентиля и обеспечить отключенче преобразователя через несколько полупериодов с момента пробоя. При частоте 1000 гц время срабатывания датчика не выходиг за пределы 2 — 3 мсек в случае включения преобразователя с пробитыми вентилями и 1 мсек в случае пробоя вентилей во время работы преобразователя.

Данное устройство может быть использовано для обйаружения пробитых вентилей как в выпрямителе, так и 3 инверторе. Не исключеI на возможность использования такого устроиства для обнару>кения пробитых вентилей при последовательно-параллельном соединении.

В случае, когда пуск преобразователя осуществляется подачей импульсов упр авления на вентили, иногда наблюдаются ложные срабатывания дат.ика, обусловленные увеличением максимального напряжения на выходе интегрирующей цепочки 1, 2 в первый полупериод колебаний. Для исключения возможности таких ложных срабатываний датчика выход интегрирующей цепочки зашунтирован дподно-конденсаторным ограничительным устройством, состоящим из двух последователь15 ных диодно-конденсаторных цепочек, включенных встречно-пар аллельно. При наличии такого ограничительного устройства напряжение на выходе интегрирующей цепочки в момент пуска преобразователя будет меньше, чем в установившемся режиме, благодаря увеличению емкости интегрирующей цепочки в момент пуска за счет емкости конденсаторов

8 и 9 ограничительного устройства. Наличие диодов в цепи ограничительчого устройства

25 обеспечивает появление постоянного напряжения на конденсаторах 8 и 9, равного соответственно амплитуде прямого и обратного напряжений на выходе интегрирующей цепочки.

Большая величина сопротивления резистора

30 10 обеспечивает увеличение амплитуды напряжения на выходе интегрирующей цепочки до значения, почти равного амплитуде напряжения без ограничительного устройства в установившемся режиме.

Предмет изобретения

Устройство для обнаружения пробитых вентилей в плечах полупроводникового .преобразователя, содержащее интегрирующую цепоч40 ку, импульсный трансформатор с выходным органом защиты и динисгоры, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и упрощения, указанные динисторы через интегрирующую цепочку включены между

45 вентилями противоположных плеч преобразователя.

266062

Составитель Н. Нестеренкд

Техред Т. П. Курилко Корректор Й. С, Сударенкова

Редактор Э. Рубан

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1739)14 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская иаб., д. 4/5