Устройство для диагностики полупроводниковых вентилей преобразовательных агрегатов

 

О П И С А Н И Е (, 913901

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск их

Социапистичесиик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено . 250.1.78 (21) 2574269/18-25 с присоединением заявки № (5! )М. Кл.

G 01 R 31/26 звеударотееииьй комитет

СССР ив делан изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 07.0482 Бюллетень № 13 (53) УДК 621. 382 ° . 2 (088. 8) Дата опубликования описания 070482

8,, )р

С.Д. Соколов, Т, ll. Добровольскис, А,. И. Кутьйй с;;;.:-,:; . Е.P.Богушевич и И.А.Шеве QГ ." ." .:; .";цп / (72) Авторы изобретения

Всесоюзный ордена Трудового Кр научно-исследовательский инсти железнодорожного транспорта (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ

ВЕНТИЛЕЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при профилактических испытаниях оборудования тяговых подстанций электрифицированного транспорта.

Известно устройство для измерения тепловых сопротивлений полупроводниковых вентилей, по величине которых можно судить об их допустимом сроке службы, содержащее силовой блок,вклю-, чающий трансформатор со вторичной обмоткой и выпрямителем, собранным на двух вентилях по двухполупериодной нулевой схеме и нагруженный на контролируемый вентиль, параллельно которому подключены измерительные приборы, генератор измерительного тока, а также блок синхронизации Ï .

Недостатки устройства - большой вес силового блока и относительно невысокая точность измерений.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для диагностики полупроводниковых вентилей пресЗразовательных агрегатов, содержащее силовой блок с трансформатором, блок управления, выходной тиристор, кнопку управления, генератор измерительного тока, блок синхронизации, цифровой вольтметр L21

Однако устройство измеряет только тепловые сопротивления полупроводниковых вентилей. Технология измерения теплового сопротивления усложнена из" за необходимости переключений в схеме при замере падения напряжения от измерительного тока и прямого падения напряжения на вентиле от силового тока, что увеличивает продолжительность процесса измерения.

Кроме того, диагностика состояния вентилей должна проводиться по двум параметрам - тепловому сопротивлению, характеризующему нагрузочную способность, и по величине обратного тока, характеризующего способность вентиля выдерживать обратное напряжение.

3 918901

Цель изобретения — ускорение процесса измерения и расширение функциональных возможностей устройства путем измерения обратного тока.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для диагностики полупроводниковых вентилей преобразовательных агрегатов, содержащее силовой блок с трансформатором, вторичная обмотка которого нагружена на кон в ролируемый вентиль, и блок управления включающий изолирующую вторичную обмотку трансформатора и выходной тиристор, управляющий электрод которого подключен к его аноду через кнопку управления, а также подключенные к блоку управления генератор измерительного тока и блок синхронизации, выход которого соединен с входом цйфрового вольтметра, подключенного к аноду контролируемого вентиля и к общей клемме "корпус" устройства,введены выключатель силового тока, реле с регулируемым временем замедления на размыкание, генератор обратного напряжения, образованный вторичной обмоткой трансформатора и диодом, калибровочное сопротивление с двухполюсным переключателем, причем выключатель силового тока включен последовательно с вторичной обмоткой трансформатора, реле подключено через контакт выключателя к клеммам электрической сети, замыкающий контакт реле подключен параллельно кнопке зз управления, один полюс двухполюсного переключателя соединен с клеммой для подключения катода испытуемого вентиля, а другой полюс и калибровочное сопротивление соединены с клеммой для

4О подключения анода испытуемого вентиля, при этом, размыкающий контакт первого полюса соединен с клеммой

"корпус", его замыкающий контактс выходом генератора обратного напря4$ жения, а размыкающий контакт второго полюса соединен с выходом генератора измерительного тока.

На фиг. l приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма, поясняющая работу

50 устройства.

Устройство для диагностики полупроводниковых вентилей содержит силовой блок 1, включающий ре е 2, электромеханический секундомер 3, первичную 4 и вторичную 5 обмотки трансформатора 6, выключатель 7, выключатель силового тока 8 с контактом 9, ампер4 метр 10 контролируемый вентиль 11, калибровочное сопротивление 12, общую клемму "корпус" 13, цифровой вольтметр 14, блок синхронизации 15, блок управления 16, содержащий изолирующую вторичную обмотку 17 трансформатора 6 и вспомогательный тиристор

18, кнопку управления 19, замыкающий контакт реле с регулируемым временем замедления на размыкание 20, двухполюсный переключатель 21, генератор обратного напряжения 22, содержащий повышающую вторичную обмотку 23 и диод 24, генератор измерительного тока 25.

Устройство работает следующим образом.

В режиме измерения теплового сопротивления переключатель 21 переводится в положение R и при кратковременном замыкании контакта кнопка управления 19 открывается на несколь. ко периодов питающего напряжения тиристора 18 и на выходе генератора

25 формируется прямоугольный импульс измерительного тока I 25, проходящий через контролируемый вентиль 11 а на выходе блока синхронизации 15 импульс Uq (фиг. 2), запускающий цифровой вепьтметр 14, на экране которого высвечивается начальное значение падения напряжения от измерительного тока U q на не нагретом контролируемом вентиле 11 - Ц .

Замыкая выключатель силового тока 8, контролируемый вентиль 11 прогревается однополупериодными импульсами тока I, требуемое время, определяемое с помощью электромеханического секундомера 3, запускающегося через контакт 9. В этот же момент времени от контакта 9 срабатывает и реле 2 с регулируемым временем замедления при отпускании, замыкая свои контакты 20, за счет чего обеспечивается подача однополупериодных импульсов напряжения Биь (фиг. 2) на входы генератора

25 и блока синхронизации 15.

Запускающие цифровой вольтметр 14 импульсы !, синхронизированы таким образом, чтобы момент измерения отставал от момента начала нагревающих контролируемый вентиль 11 импульсов тока Iq . Этим достигается относительно точный и простой подсчет мощности, рассеиваемой в вентиле путем перемножения среднего тока (амперметр 10) на мгновенное значение прямого напряже5 9189 ния на вентиле Ц1р (фиг. 2), фиксируемое цифровым вольтметром 14.

Запуск ющие импульсы li,z поступают на вход внешнего запуска цифрового вольтметра и, так как при этом через вентиль протекает нагревающий ток I„, то на экране высвечивается значение прямого падения напряжения Unp . По истечении установленного времени нагрева выключатель 8 силового тока отк- Io лючают, при этом нагревающий ток прерывается, а измерительный ток и подача импульсов синхронизации прекращается только после того как разомкнется замыкающий контакт 20 с регулируе- 15 мым временем замедления на размыкание реле 2, питание с которого снимается при раэмыкании контакта 9. Таким образом, на экране цифрого вольтметра

14 запоминается уже значение падения zo напряжения от измерительного тока бч — U„ (фиг. 2) нагретого вентиля.

По полученным значениям Una, U и leap и нагревающему току I<, определяется тепловое сопротивление Ry или величи- 25 иа предельного тока Iq вентилей.

Формула изобретения

Устройство для диагностики полупроводниковых вентилей преобразовательных агрегатов, содержащее силовой блок с трансформатором, вторичная обмотка которого нагружена на контролируемый вентиль, и блок управления, включающий изолирующую вторичную обмотку трансформатора и выходной тиристор, управляющий электрод которого подключен к его аноду через кнопку управления, а также подключенные к блоку управления генератор измерительного тока и блок синхронизации, выход которого соединен с входом цифрового вольтметра, подключенного к аноду контролируемого вентиля и к общей клемме "корпус" устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ускорения процесса измерения и расширения функциональных возможностей устройства путем измерения обратного тока, в него введены выключатель силового тока, реле с замедлением на размыкание, генератор обратного напряжения,образованный вторичной обмоткой трансформатора и диодом, калибровочное сопротивление с двухполюсным переключателем., причем выключатель силового тока включен последовательно с вторичной обмоткой трансформатора, реле подключено через контакт выключателя к клеммам электрической сети, контакт реле подключен параллельно кнопке управления, один полюс двухполюсного переключателя соединен с клеммой для подключения катода испытуемого вентиля, э другой полюс и калибровочное сопротивление соединены с клеммой для подключения анода испытуемого вентиля, при этом размыкающий контакт первого полюса соединен с клеммой

"корпус", его замыкающий контакт— с выходом генератора обратного напряжения, а размыкающий контакт второго полюса - с выходом генератора измерительного тока.

Для измерения обратного тока вновь включают выключатель 8, прогревая требуемое время контролируемый вентиль

11. Переключатель 21 переводят в положение I ;q . При этом, все напряже ние от генератора 22 прикладывается к калибровочному сопротивлению 12, минуя. вентиль 11, через понижающую 35 вторичную обмотку 5. При размыкании этой обмотки выключателем 8 напряжение от генеоатора 22 выделяется

vwe на,вентиле 11 и, протекающий через вентиль 11 обратный ток создает 4р падение напряжения на калибровочном сопротивлении 12, фиксируемое на экране цифрового вольтметра 14 I q (фиг.2? после поступления на его вход запуска импульса Ц от блока .45 . синхронизации 15 (время между U

0). Импульс Ил снимается после раэмыкания контакта 20 с реле 2 вследствии снятия напряжения с его обмотки из-за размыкания контакта 9 выключателя 8.

Предлагаемое устройство позволяет за счет уменьшения количества операций уменьшить время, необходимое для измерения, уменьшить вес и габариты силового блока за счет исключения вспомогательного силового вентиля с охладителем, понизить требуемую моцность трансформатора.

Расширение функциональных возможностей устройства, осуществление измерения обратного тока, дает более полную картину состояния полупроводниковых вентилей преобразовательных агрегатов.

7 918901 8

Источники информации, рическая и тепловозная тяга", 1976, принятые во внимание при экспертизе Ю 12, с, 20, рис. 1.

1. Соболев Ю.В. и др. Совершенст- 2. Авторское свидетельство СССР вовать техническую диагностику вып- У 219020, кл. G 01 R 31/26, 1968 рямителей тяговых подстанций.-нЭлект- 5 (прототип) .

%5

Составитель 3.4елнокова

Р д к оР H.Гунько Техред M ° Tenep Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 2132/29 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",. г. Ужгород, ул. Проектная, 4