Устройство для контроля состояния тиристоров трехфазного мостового преобразователя

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для диагностики и защиты трехфазных преобразователей , выполненных по мостовой схеме. Целью изобретения является упрощение устройства, уменьшение его массы, габаритов и стоимости. При прямом пробое тиристора 3 на выходе элемента развязки 1 появляется логический «О, а на выходе датчика тока, соединенном с вторым входом элемента И 10,- логическая «1. На первый и третий входы элемента И 10 поступают «1 от датчика тока нагрузки и элемента И-НЕ 17 соответственно. В результате на выходе элемента ЗАПРЕТ 5 появляется «1, что свидетельствует о пробое тиристора 3. Обратный пробой контролируемого тиристора 3 возможен при работе смежного с ним тиристора ЭТОЙ же фазы и при работе тиристоров двух других фаз преобразователя. В первом случае появляется «1 на выходе элемента ЗАПРЕТ 11, а во втором - на выходе элемента И 12. В первом случае на прямой вход элемента ЗАПРЕТ 11 с датчика тока 21 приходит «1, соответствующая обратному направлению тока в тиристоре 3, а на второй - «О с датчика тока нагрузки, так как ток в нагрузке при этом равен нулю. Во втором случае «1 на первом входе элемента И 12 несет информацию о протекании обратного тока в тиристоре 3, а «1 на его втором входе - о наличии тока во всех трех фазах преобразователя. Выход элемента И-НЕ 17 соединен с третьим входом элемента И 10 для устранения ложного сигнала о прямом пробое тиристора 3, когда он не работает, а происходит обратный пробой смежного с ним тиристора этой же фазы. В случае обрыва в тиристоре 3 на первый вход элемента И 9 с выхода элемента развязки I через элемент задержки 6 поступает «1, с соответствующего выхода датчика тока 21 через формирователь импульсов на первый вход триггера 8 - «О, что дает «1 на инверсном выходе этого триггера и втором входе элемента И 9. Установка триггера 8 в такое состояние осуществляется подачей «1 на второй вход с выхода элемента развязки 2 тиристора следующей по порядку коммутации фазы. 1 ил. (Л N0 СО со 00 о 05 , От датчика тока Z f нагрузки

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ш4H02 Н 7/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ м,» (21) 3932107/24-07 (22) 22.07.85 (46) 28.02.87. Бюл. № 8 (71) Вологодский политехнический институт (72) Л. Н. Клепчуков (53) 621.316.925.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 681499, кл. Н 02 Н 7/10, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1224896, кл. Н 02 Н 7/12, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

СОСТОЯНИЯ ТИРИСТОРОВ ТРЕХФАЗНОГО МОСТОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для диагностики и зашиты трехфазных преобразователей, выполненных по мостовой схеме.

Целью изобретения является упрощение устройства, уменьшение его массы, габаритов и стоимости. При прямом пробое тиристора 3 на выходе элемента развязки 1 появляется логический «О», а на выходе датчика тока, соединенном с вторым входом элемента

И 10,— логическая «1». На первый и третий входы элемента И 10 поступают «1» от датчика тока нагрузки и элемента И-НЕ 17 соответственно. В результате на выходе элемента ЗАПРЕТ 5 появляется «1», что свидетельствует о пробое тиристора 3. Обратный пробой контролируемого тиристора 3 возможен при работе смежного с ним тиристора

„„SU„„1293806 А1 этой же фазы и при работе тиристоров двух других фаз преобразователя. В первом случае появляется «1» на выходе элемента

ЗАПРЕТ 11, а во втором — на выходе элемента И 12. В первом случае на прямой вход элемента ЗАПРЕТ 11 с датчика тока 21 приходит «1», соответствующая обратному направлению тока в тиристоре 3, а на второй — «О» с датчика тока нагрузки, так как ток в нагрузке при этом равен нулю. Во втором случае «1» на первом входе элемента

И 12 несет информацию о протекании обратного тока в тиристоре 3, а «1» на его втором входе — о наличии тока во всех трех фазах преобразователя. Выход элемента И-НЕ 17 соединен с третьим входом элемента И 10 для устранения ложного сигнала о прямом пробое тиристора 3, когда он не работает, Я а происходит обратный пробой смежного с иим тиристора этой же фазы. В случае обрыва в тиристоре 3 на первый вход элемента И 9 с выхода элемента развязки 1 % через элемент задержки 6 поступает «1», с соответствующего выхода датчика тока 21 2 через формирователь импульсов на первый >а вход триггера 8 — «О», что дает «1» на инверсном выходе этого триггера и втором входе элемента И 9. Установка триггера 8 в такое состояние осуществляется подачей СА)

«1» на второй вход с выхода элемента раз- (,"© вязки 2 тиристора следующей по порядку коммутации фазы. 1 ил. С5!

293806

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для диагностики и защиты трехфазных преобразователей, выполненных по мостовым схемам.

Целью изобретения является упрощение устройства, уменьшение его массы, габаритов и стоимости.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство для контроля состояния тиристора мостового преобразователя содержит первый 1 и второй 2 элементы развязки, входы которых соответственно соединены с управляющими переходами контролируемого тиристора 3 и тиристора 4 следующей по порядку коммутации фазы той же группы вентилей, первый элемент ЗАПРЕТ 5, первый элемент 6 задержки, формирователь 7 импульсов, триггер 8, первый вход которого подключен к выходу формирователя 7 им. пульсов, а второй — к выходу второго элемента 2 развязки, первый двухвходовой элемент И 9, первый вход которого соединен с выходом элемента 6 задержки, а второй с инверсным выходом триггера 8, трсхвходовой элемент И 10, второй элемент ЗАПРЕТ

11, второй двухвходовой элемент И 12, три шунта 13, 14 и 15, второй элемент 16 задержки, элемент И-НЕ 1?, три элемента ИЛИ !8, 19 и 20, три датчика 21, 22 и 23 тока и датчик 24 тока нагрузки. Вход каждого, из трех датчиков 21, 22, 23 тока подключен к шунту 13 (14, 15), включенному между фазным выводом источника переменного напряжения UA(B,Ñ) и фазным выводоM прообразователя -Ба(в,c). Один выход дат. чика 21 тока объединен с первым входом трехвходового элемента И 10, с входом формирователя 7 импульсов и одним входом элемента ИЛИ 18, второй выход объединен с прямым входом второго элемента ЗАПРЕТ

11, первым входом второго двухвходового элемента И 12, а также с вторым входом элемента ИЛИ 18. Второй вход трехвходового элемента И 10 объединен с входом второго элемента 16 задержки и выходом элемента И-HE 17, входы которого подключены к выходам элементов ИЛИ 18, 19 и 20, выход трехвходового элемента И 10 соединен с прямым входом первого элемента ЗАПРЕТ

5, а выход второго элемента 16 задержки— с вторым входом второго двухвходового эл ем ента И 12.

Устройство работает следую щи м об разом.

При прямом пробое тиристора 3 на инверсный вход первого 5 элемента ЗАПРЕТ через элемент 1 развязки поступает «О», так как напряжение на управляющем переходе упадет до нуля, на первый вход этого элемента подается «1» в результате поступления «1» на все три входа трехвходового элемента И 10 (от датчика тока нагрузки с выхода датчика 21 тока, наличие сигнала на котором соответствует прямому направлению тока в тиристоре 3, и с выхода эле5

1О !

ЗО

З5

55 мента И-НЕ 17), а на выходе появляется

«1», свидетельствующая о прямом пробое тиристора 3.

Если произошел обратный пробой тиристора 3 (при приложении к нему обратного напряжения), когда работали смежный с ним тиристор второй группы вентилей и тиристор другой фазы этой же группы вентилей, то через тиристор 3 и работающий тиристор этой же группы протекает ток короткого замыкания, а ток в нагрузке уменьшается до нуля. В результате на прямой вход второго элемента ЗАПРЕТ 11 поступает «1», а на его второй вход — «О», что дает на выходе «1», свидетельствующую об обратном пробое тиристора 3 во время работы тиристора второй группы вентилей этой же фазы преобразователя.

Когда же происходит обратный пробой тиристора 3 во время работы тиристоров двух других фаз преобразователя, то на первый вход второго двухвходового элемента И 12 поступает «1» с выхода датчика тока, наличие сигнала на котором соответствует обратному направлению тока в тиристоре 3, на второй -- «1» с выхода второго элемента 16 задержки, на инвертирующий вход которого поступает «0», свидетельствующий о наличии тока во всех трех фазах преобразователя. В результате этого на выходе второго двухвходового элемента И 12 появляется «1», свидетельствующий об обратном пробое тиристора 3, когда работают тиристоры двух других фаз преобразователя.

Соединение выхода элемента И-HE с третьим входом трехвходового элемента И 10 необходимо для устранения ложного сигнала о прямом пробое тиристора 3, когда он не работает, а происходит обратный пробой смежного с ним тиристора этой же фазы преобразователя. Второй элемент 16 задержки необходим для устранения ложного сигнала об обратном пробое тиристора во время коммутации тиристоров в двух следующих друг за другом фазах. При этом уставка времени элемента задержки должна быть не менее времени коммутации. Выходы со второго элемента 11 ЗАПРЕТ и второго двухвходового элемента И 12 можно использовать раздельно или объединить через элемент ИЛИ.

Если тиристор 3 имеет неисправность типа обрыва, то при поступлении управляющего импульса ток через него не протекает и»a первый вход триггера 8 установочный импульс не подается, с инверсного выхода триггера 8 на второй вход первого 9 элемента

И поступает «1», обусловленная тем, что на второй вход триггера 8 подан импульс сброса с выхода второго элемента 2 развязки в момент включения тиристора 4 следующей по порядку коммутации фазы; на первый вход первого 9 элемента И через первый 6 элемент задержки подается «!», в результате чего на выходе пояляется «1», 1293806

ВНИИПИ Заказ 393/57 Тираж 6!9 Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, уп. Проектная, 4 свидетельствующая о неисправности типа обрыва.

При нормальной работе преобразователя после подачи управления импульса на тиристор 3 через последний протекает ток.

С выхода первого элемента 1 развязки на инверсный вход первого 5 элемента ЗАПРЕТ поступает «1» вследствии того, что на управляющем переходе тиристора 3 падает напряжение. На прямой вход этого же элемента ЗАПРЕТ также поступает «1» с выхода трехвходового элемента И 10 так же, как на все входы его поступают сигналы в виде логических «1» от датчика тока нагрузки с одного выхода датчика 21 тока (сигнал о наличии прямого тока в контролируемом тиристоре 3) и с выхода элемента

И-HE 1 7. Последний сигнал свидетельствует о том, что в одной из фаз преобразователя ток не протекает. В результате «О» на выходе первого элемента ЗАПРЕТ 5 свидетельствует об отсутствии прямого пробоя тиристора 3.

При этом на прямой вход второго элемента ЗАПРЕТ 11 и первый вход второго двухвходового элемента И 12 поступает «О» (сигнал об отсутствии обратного тока в контролируемом тиристоре), а на вторые входы — «1» и «О» соответственно, что дает на их выходах «О», свидетельствующие об отсутствии обратного пробоя тиристора 3.

При появлении прямого тока в тиристоре 3 с формирователя 7 импульсов подается импульс на первый вход триггера 6, на инверсном выходе которого устанавливается

«О». Этот сигнал подается на второй вход первого элемента И 9, на первый вход которого приходит «1» с управляющего перехода тиристора 3 через элемент 1 развязки и первый элемент 6 задержки. Это приводит к наличию на выходе первого 9 элемента

И «О», свидетельствующего об отсутствии обрыва в тиристоре 3.

При контроле тиристора второй группы вентилей преобразователя выводы датчика

21 тока по назначению меняются местами, т. е. наличие сигнала на верхнем выводе соответствует прямому направлению тока в контролируемом тиристоре, а на нижнем— обратному. Используемый в данном блоке второй элемент 2 развязки при контроле тиристора 4 выполняет такую же роль, как и первый элемент 1 развязки при контроле тиристора 3, а первый элемент развязки при контроле тиристора предыдущей фазы по порядку коммутации выполняет такую же роль, как и второй 2 при контроле тиристора 3.

Наличие четырех выходов позволяет путем выведения их на блок индикации и отключения определить вид неисправности тиристора после отключения преобразователя за счет этих же сигналов.

Формула изобретения

Устройство для контроля состояния тиристоров трехфазного мостового преобразователя, содержащее датчики тока тиристоров, первый и второй элементы развязки, входы которых предназначены для подключения к управляющим переходам, соответственно, контролируемого тиристора и тиристора следующей по порядку коммутации фазы той же группы вентилей, а выход первого элемента развязки подключен к входу первого элемента задержки и инверсному входу первого элемента ЗАПРЕТ, формирователь коротких импульсов, выходом подключенный к первому входу триггера, второй вход которого подключен к выходу второго элемента развязки, а инверсный выход триггера подключен к первому входу первого двухвходового элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого элемента задержки, а выходы первого двухвходового элемента И и первого элемента

ЗАПРЕТ подключены к соответствующим входам блока индикации, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, уменьшения его массы, габаритов и стоимости, в него введены датчик тока нагрузки, трехвходовый элемент И, второй элемент

ЗАПРЕТ, второй двухвходовый элемент И, три шунта, второй элемент задержки, элемент И-НЕ и три элемента ИЛИ, причем вход каждого датчика тока подключен к шунту, предназначенному для включения между фазным выводом источника переменного напряжения и соответствующим фазным выводом преобразователя, один выход датчика тока, наличие сигнала на котором соответствует прямому направлению тока в контролируемом тиристоре, объединен с первым входом трехвходового элемента И, с Bxojlом формирователя коротких импульсов и одним входом соответственно ИЛИ, второй выход датчика тока, наличие сигнала на котором соответствует обратному направлению тока в контролируемом тиристоре, объединен с прямым входом второго элемента ЗАПРЕТ и первым входом второго двухвходового элемента И, а также с вторым входом упомянутого элемента ИЛИ, второй вход трехвходового элемента И соединен с инверсным входом второго элемента 3АПРЕТ и с выходом датчика тока нагрузки, третий вход трехвходового элемента И объединен с входом второго элемента задержки и выходом элемента И-НЕ, входы которого подключены к выходам элементов ИЛИ, выход трехвходового элемента И соединен, с прямым входом первого элемента ЗАПРЕТ, а выход второго элемента задержки — с вторым входом второго двухвходового элемента И, выход которого и выход второго элемента ЗАПРЕТ подключены к соответствующим входам блока индикации.