Датчик состояния вентилей реверсивного вентильного преобразователя

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 111 60068 6

Севе Свввтских

Свииаиистичевких

Ресиублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.08.75 (21) 2163736/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 18.05.78 (51) М. Кл. Н 02Р 13/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР

Ао девон изобретений и открытий (53) УДК 621.314.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е. С. Блейз, Л. К. Бовина, Н. А. Звонарев, Б. А. Кулешов и Ю. В. Мерзляков (71) Заявитель (54) ДАТЧИК СОСТОЯНИЯ ВЕНТИЛЕЙ РЕВЕРСИВНОГО

ВЕНТИЛ ЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к технике управлсния тиристорными преобразователями и может быть использовано в системах управления вентильными преобразователями.

Известен датчик состояния вентилей реверсивного вентильного преобразователя, содержащий три измерительных трансформатора, включенные в фазные цепи источника переменного тока, питающего преобразователь (1). Недостатком этого датчика является наличие зоны нечувствительности. Введение этой зоны необходимо для выполнения требования, по которому датчик должен информировать о наличии тока, большего тока удержания тиристора, и не должен реагировать на токи утечки тиристора, а также токи, протекающие по защитным цепям и иным цепям параллельно тиристорам.

Другое известное устройство для контроля проводимости вентилей преобразователя, содержащее высокочастотный генератор (2) функционально ненадежно, поскольку необходимое для нормального функционирования вентильного преобразователя подключение защитных RC-цепочек, параллельных вентилям, приводит к тому, что динамические сопротивления, входящие в высокочастотный контур, при открытых и закрытых вентилях отличаются незначительно. Поэтому получение информации о состоянии вентилей, основанное на изменении этих сопротивлений, практически невозможно.

Третье известное устройство определения состояния вентилей содержит трансформатор переменного тока и, следовательно, обладает определенной зоной нечувствительности (3).

Известный датчик состояния вентилей реверсивного преобразователя, основанный на использовании разности падений напряжения на открытом и закрытом вентилях, имеет недостаток, заключающийся в уменьшении быстродействия датчика, вызванном введением специальных цепей запаздывания, необходимых для создания задержки выходного на15 пряжения датчика на время восстановления запирающих свойств вентиля (4).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является датчик состояния вентилей реверсивного преобразователя, содержащий защитные RC-цепочки, шунтирующие встречно-параллельные вентили преобразователя, причем все конденсаторы этих цепочек одним выводом подключены к выходным клеммам преобразователя, зашунтированным емкостным делителем, и генератор высокой частоты, подключенный через конденсаторы связи к каждой фазе трехфазного источника питания (5). Этот известный датчик состояния вентилей не обес3о печивает высокой надежности работы и по600686

65 мехоустойчивости, поскольку из-за наличия защитных RC-цепочек, шунтирующих вентили, падения напряжения на открытых и закрытых вентилях, вызванные током генератора высокой частоты, малы и отличаются друг от друга незначительно. Вследствие этого незначительно отличаются и выходные напряжения датчика при открытом и закры. том состоянии вентилей, что обуславливает его низкую помехозащищенность и надежность работы.

Целью изобретения является повышение надежности работы и помехоустойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что датчик состояния дополнительно снабжен логической схемой И вЂ” НЕ, входы которой подключены к точкам соединения резистора и конденсатора защитных RC-цепочек, а общая точка логической схемы И вЂ” НЕ соединена с общей точкой генератора высокой частоты и общей точкой конденсаторов емкостного делителя.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема датчика состояния на фиг. 2,а — эквивалентная схема датчика для определения состояния двух встречно-параллельных вентилей, открытое состояние одного из вентилей, на фиг. 2,б — то же, закрытое состояние обоих вентилей.

Датчик 1 состояния вентилей реверсивного вентильного преобразователя, состоящего из соединенных встречно-параллельно вентилей 2 — 7 и 8 — 13, содержит защитные RC-цепочки, каждая из которых включает в себя один из резисторов 14 — 19 и один из конденсаторов 20 — 25, соединенных последовательно. При этом все конденсаторы 20 — 25 одним выводом подключены к выходным клеммам

26, 27 преобразователя зашунтированным емкостным делителем 28,29. Датчик состояния вентилей содержит, кроме того, генератор высокой частоты 30, подключенный через конденсаторы связи 31, 32 и 33 к каждой фазе трехфазного источника питания 34 и логическую схему И вЂ” НЕ 35. Каждый из входов

36 — 41 этой схемы подключен к точке соединения одного из резисторов 14 — 19 с соответствующим конденсатором 20 — 25 защитных

RC-цепочек. Общая точка 42 логической схемы И вЂ” НЕ 35 соединена с общей точкой 43 генератора высокой частоты 30 и общей точкой 44 емкостного делителя 28, 29, 45, 46 выходные клеммы логической схемы И вЂ” HE 35.

Принцип работы предлагаемого датчика состояния вентилей основан на пропускании через реверсивный вентильный преобразователь вспомогательного тока от генератора высокой частоты 30. Значение этого тока выбирается малым по сравнению с величиной силового тока, протекающего по вентилям 2—

13. Поэтому подключение к реверсивному вентильному преобразователю датчика состояния вентилей не нарушает режима работы вентилей.

4

При пропускании вспомогательного тока от генератора высокой частоты 30 через реверсивный вентильный преобразователь 2 — 13 на входах 36 — 41 логической схемы И вЂ” HE 35 возникают напряжения. При этом, если вентиль реверсивного преобразователя закрыт, напряжение на соответствующем входе логической схемы И вЂ” НЕ 35 существенно отличается от нуля, а если он открыт — близко к нулю. При наличии напряжений на всех входах 36 — 41 логической схемы И вЂ” HE 35 напряжение на выходных клеммах 45, 46 логической схемы И вЂ” НЕ 35 близко к нулю. При напряжении, близком к нулю, хотя бы на одном из входов 36 — 41 на выходных клеммах

45, 46 возникает напряжение, существенно отличное от нуля. Это напряжение может быть использовано в качестве команды запрета зажигания нерабочей группы вентилей реверсивного вентильного преобразователя.

Рассмотрим работу датчика при определении состояния вентилей 2 и 8, поскольку определение состояния других вентилей аналогично. Когда вентиль 2 или 8 открыт, его сопротивление равно нулю. Поэтому вспомогательный ток от генератора высокой частоты

30 будет протекать по вентилю 2 или 8, а не по защитной RC-цепочке, состоящей из резистора 14 и конденсатора 20. Эквивалентная схема датчика состояния вентилей 2 и 8 в этом случае будет иметь вид, представленный на фиг. 2,а. Если вентили 2 и 8 закрыты, вспомогательный ток от генератора высокой частоты 30 будет протекать по защитной RCцепочке. В этом случае эквивалентная схема датчика состояния 1 вентилей 2 и 8 будет иметь вид, представленный на фиг. 2,б. Сравнивая эквивалентные схемы на фиг. 2,а и фиг. 2,б и имея в виду, что в реальных реверсивных вентильных преобразователях величина емкости конденсатора 28 на порядок выше величины емкости конденсатора 20 или 33, а величина сопротивления резистора 14 одного порядка с импедансом конденсатора 28, можно заключить, что напряжение на выходе 40 логической схемы И вЂ” НЕ 35 при закрытых вентилях 2 и 8 существенно выше рассматриваемого напряжения при открытом вентиле 2 или 8. Это обеспечивает высокую надежность работы и помехоустойчивость датчика состояния вентилей.

Формула изобретения

Датчик состояния вентилей реверсивного вентильного преобразователя, содержащий защитные RC-цепочки, шунтирующие встречно-параллельные вентили преобразователя, все конденсаторы этих цепочек одним выводом подключены к выходным клеммам преобразователя, зашунтированным емкостным делителем, и генератор высокой частоты, подключенный через конденсаторы связи к каждой фазе трехфазного источника питания, 600686

Г ) Риг Р,о

Составитель О. Наказная

Корректор E. Хмелева

Техред И. Михайлова

Редактор 3. Старикова

Заказ 1370/8

Тираж 892

Подписное

Изд. № 419

Типография, пр. Сапунова, 2 отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и помехоустойчивости, он дополнительно снабжен логической схемой И вЂ” НЕ, входы которой подключены к точкам соединения резистора и конденсатора защитных RC-цепочек, а общая точка логической схемы И вЂ” -1E соединена с общей точкой генератора высокой частоты и общей точкой конденсаторов емкостного делителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 412664, кл. Н 02Р 13/16, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 276237, кл. Н 02Н 3/24, 1970.

5 3. Патент Великобритании № 1134443, кл.

Н 2F, 1966.

4. Патент США № 3654541, кл. 321-13, 1972.

5. Писарев А. Л. и Деткин Л. П. Управле10 ние тиристорными преобразователями. М., «Энергия», 1975, с. 246, рис. 6 — 28.