Устройство для защиты выпрямителя

 

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может использоваться в системах автоматизации технологических процессов. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости . За счет введения двоичного дешифратора 18, элемента биЛИ-НЕ 19 и элемента 58 ИЛИ 20, подключенных через селекторы 21, 22 длительности, исключается влияние коммутационных провалов и импульсных помех, 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

È9) (И) (504 "(-2 Н 7 122

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А 8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4088485/24-07 (22) 11.07.86 (46) 23.05. 88. Вюл. У 19 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола . (72) Л.И.Цытович (53) 621. 316. 727 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

)) 1169115, кл. H 02 M 7/04, 1985.

Авторское свидетельство СССР

У 1156213, кл. H 02 M 7/04, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ .ЗАЩИТЫ ВЫПРЯМИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может использоваться в системах автоматизации технологических процессов.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости. За счет введения двоичного дешифратора 18, элемента бщд1-HE

19 и элемента 58 ИЛИ 20, подключенных через селекторы 21, 22 длительности, исключается влияние коммутационных

"провалов" и импульсных помех. 3 ил.

1398023

Изобретение относится к электротехнике, а именно к силовой преобра" зовательной технике, и может применяться в источниках питания систем управления технологическими процессами.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости устройства для защиты выпрямителя. 10

На фиг. 1 представлена функционапьная схема устройства; на фиг. 2временные диаграммы (а) и кодовая таблица (б), поясняющие работу устройства; на фиг. 3 — схемы функционапьных блоков.

Устройство содержит силовые вентили 1-6, к которым подключены датчики 7-12 проводимости и блок 13 нагрузки, автоматический выключатель 14 20 подсоединяет устройство к сети через клеммы 15-17, полный дешифратор

18, элемент 6ИЛИ-НЕ 19, элемент 58ИЛИ

20, селекторы 21 и 22 длительности импульсов подключены к входам автоматического выключателя 14.

Датчики 7-12 содержат (фиг.3а) разделительный конденсатор 23, разделительный трансформатор 24 с обмотками 25-27, генератор 28 сигнала не- 30 сущей частоты, маломощный выпрямитель

29,, фильтрующий конденсатор 30 и пороговый элемент 31.

Автоматический выключатель имеет две обмотки 32 и 33 (фиг. Зб), которые выполняют функцию ИЛИ.

Устройство работает следующим образом.

При исправном состоянии всех вентилей 1-6 в открытом состоянии может находиться только два из шести вентилей..

Синхронно с переходом того или иного вентиля в проводящее состояние на выходе датчиков 7-12 проводимости формируются сигналы "Лог. 1", причем их количество равно двум.

Рассмотрим выпрямитель в качестве источника формирования 6-разрядного двоичного кода. При этом диоду 1 присвоим значение Q младшего разря" да, вентилю 6 — значение Q< старшего разряда. Разрядность остальных вентилей моста соответствует их композиции на фиг. 1.

В этом случае на входах дешифрато- ра последовательно формируется вполне определенная для каждого интервала времени двоичная кодовая комбинация (фиг. 2б), которая для позиционного кода дает последовательности чисел 6,18,24,9,33 и 36. Данная комбинация однозначно связана с фактом исправного состояния элементов силовой схемы выпрямителя и суммируется (с отрицанием) с помощью элемента 19. Выходной сигнал последнего соответствует "Лог. 0", если выпрямитель функционирует в соответствии со .своим заданным алгоритмом, Одновременно сигналы на остальных выходах дешифратора 18 равны "Лог.О", что определяет нулевой уровень выходной координаты элемента 20.

Предположим, что на каком-то интервале времени (фиг. 2б) в открытое и неисправное состояние перешел третий вентиль силового моста. Наличие избыточной кодовой единицы в какомлибо иэ разрядов Q -Q приводит к об1 6 нулению всех входов элемента 19 (фиг, t) и появлению "Лог. 1" на одном из выходов элемента 20. В результате элементы 19 и 20 переходят в единичное по выходу состояние, а сигнал "Лог. 0" с некоторой задержкой по времени появляется на выходе селекторов 21 и 22. При этом автоматический выключатель 14 отключает неисправный силовой вентиль 1 — 6 выпрямителя от сети.

Элементы 19, 22 и 20, 21 являются взаимно дублирующими с целью повышения достоверности процесса диагностирования, нарушение которой может произойти ввиду неисправностей непосредственно в трактах схемы защиты выпрямителя ° Например, элемент 19 может оказаться в неисправном нулевом по выходу состоянии. В этом случае свои защитные функции выполняют элементы 20 и 21. При неработоспособности элемента 20 отключение выпрямителя от сети будет производиться эа счет элементов 19 и 22. Аналоrично происходит отключение и при неисправности какого-либо из элементов 21 и 22 или обмоток 32 и 33 (фиг. Зб) автоматического выключателя 14. Неисправность какого-либо элемента дешифратора 18 также приводит к отключению выпрямителя, так как при любом варианте исправны элементы дешифратора, которые формируют сигналы либо на входах элемента 19, либо на входах элемента 20. ТМим образом, предлагаемый вариант защиты выпрямителя полностью

3 13980 отвечает требованиям самоконтроля, когда неисправность в трактах диагностирования должна приводить к отключению силовой части схемы либо компенсироваться дублирующим работо5 способным каналом диагностирования.

Селекторы 21 и 22 предотвращают ложные срабатыв ан ия ав томатиче ского выключателя 14, так как не пропускают 10 на его командные входы сигналы, длительность которых однозначно не связана с выходом из строя какого-либа из вентилей 1-6 моста, а является следствием естественного разброса параметров элементов датчиков 7-12 (фиг. За).

Генератор 28 формирует высокочастотный (20-100 кГц) сигнал типа "меандр" со средним нулевым значением.

В случае непроводящего состояния диода 1 сопротивление его перехода достаточно велико, и трансформатор

24 со стороны обмотки 25 работает

s режиме холостого хода. Сопротив- . 25 ление конденсатора 23 для.частоты генератора 28 пренебрежимо мало, однако велико для частоты напряжения сети. Тем самым исключается влияние силовой сети выпрямителя на работу датчика проводимости. Когда вентиль 1 закрыт, амплитуда сигнала иа . выходе выпрямителя 29 максимальна и превышает пороговый уровень элемента 31. В этом случае выходной сиГ- нал датчика проводимости равен

"Лог. 0".

Когда диод 1 открывается, конден- сатор 23 шунтирует обмотку 25 и трансформатор 24 переходит в режим

23

4 короткого замыкания. Это влечет за собой резкое уменьшение амплитуды сигнала на входе элемента 31, который устанавливается в состояние Лог.!".

Применение устройства позволит повысить надежность работы выпрямителя, повысить надежность работы защиты, достоверность определения неисправности выпрямителя.

Формула изобретения

Устройство для защиты выпрямителя, выполненного по трехфазной мостовой схеме, на входе которого установлен автоматический выключатель с двумя командными входами, содержащее шесть, датчиков состояния вентилей, входы которых предназначены для подключения параллельно соответствующему диоду выпрямителя, два селектора длительности импульсов, выходы которых предназначены для подключения к соответствующим входам автоматического выключателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем,. что, с целью повышения помехоустойчиности защиты выпрямителя, оно снабжено полным шестиразрядным дешифратором, элементом 6ИЛИ-НЕ и элементом

58ИЛИ, причем выходы дешифратора, соответствующие рабочим состояниям диодов выпрямителя, подключены к входам элемента 6ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом первого селектора длительности импульсов, остальные выщоды дешифратора подключены к входам элемента 58ИЛИ, выход которого соединен с входом второго селектора длительности импульсов.

1398023