Устройство для защиты преобразователя от короткого замыкания и перегрузки Советский патент 1983 года по МПК H02H7/12 

Э

« Nd

Г

Изобретение относится к преобраз вательной технике, а именно к устро ствам защиты полупроводниковых преобразователей, в частности реверсив ных, рекуперирующих и двухзвен.ных преобразователей. Известно устройство для защиты преобразователя от токов короткого замыкания и перегрузки, содержащее обратно включенный диод, подсоедине ный анодом к одной из клемм для под ключениА нагрузки, вторая клемма ко торой подсоединена с помощью общей шины к Одной из выходных кле1«пи преобразователя, цепь из последователь соединенных источника опорного тока дросселя и тиристорного ключа с при нудительной коммутацией, подключенн соответственно к катоду и аноду дгиода, и блок управления источником опорного тока, выход которого подсо единен к управляющему входу источни ка С Ц. Это- устройство защиты обладает высокой надежностью, практически исключает воздействие аварийных ,токов на силовые элементы дорогостоящих преобразователей при перегрузка и .коротких замыканиях, .возникающих в нагрузке. Наиболее близким к прелагаемому , является устройство для защиты преобразователя от короткого замыкания и перегрузки, содержащее датчик тока и первый диод, включенные последовательно между однополярньм выводом для подключения преобразователя и нагрузки, источник опорного тока, один ir из выводов которого подключен к катоду диода, а другой вывод через дрос сель соединен с первым выводом тиристо ного ключа с принудительной коммутацией, и блок задания уставки, вход которого подключен к выходу датчика тока, а выход через блок управления источником опорного тока соединен с управляющим входрм источника опорного тока t 2. Это устройство в сравнении с выше описанным более экономично за счет снижения потребления электрической энергии.Недостатком известных устройств l и 2 является невозможность защиты при коротких замыканиях и перегрузках преобразователей, обеспечивающих передачу мощности в обоих направлениях, что имеет место в реверсивн ык, рекуперирующих и вдухэвен ных полупроводниковых преобразовате лях. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.. Поставленная цель достигается тем что в устройство для защиты преобра зователя от короткого замыкания и перегрузки, содержащее датчик тока и первый диод, включенные последова тельно между однополярными выводами для подключения преобразойателя и нагрузки, источник опорного тока, один из выводов которого подключен к катоду упомянутого , а другой вывод через дроссель соединен с первым выводом тиристорного ключа с принудительной коммутацией, и блок задания уставки,вход которого подключен к выходу датчика тока,а выход через блок управления источником опорного тока соединен с управляющим входом источника опорного тока, введё ны второй, третий и четвертый диоды, при этом второй диод включен последовательно с первым так, что их катоды соединены, а анод подключен к выводу датчика тока и катоду третьего диода, анод которого соединен с анодом четвертого диода и вторым выводом тиристорного ключа с принудительной коммутацией, а катод подключен к аноду первого диода. На фиг. 1 представлена схема устройства для защиты преобразователя от короткого замыкания и перегрузки; на фиг. 2 - зависимости тока преобразователя и-опорного тока для обоих направлений передачи мощности при использовании аналогового датчика то.ка. Между преобразователем 1 и нагрузкой 2 подключены датчик тока 3 и диоды 4 - 7. Один вход датчика тока 3 подсоединен к первому выводу преобразователя 1, а второй подсоединен к аноду диода 4 и катоду диода 5. Анод диода б и катод диода 7 подсоединены к первому выводу для подключения нагрузки 2, второй вывод которой подсоединен с помощью общей шины ко второму выводу преобразователя 1.Выход датчика тока 3 подсоединен к входу блока задания уставки 8, выход, которого подсоединен к входу блока управления 9источника опорного тока 10, выход блока 9 подсоединен к входу источника 10. К катодам диодов 4 и б и анодам диодов 5 и 7 подключена цепь из последовательно соединенных источника опорного тока 10, дросселя 11 гИ тиристорного ключа с принудительной коммутацией 12.причем диоды включены Согласно с источником опорного тока 10. В нормальном- режиме преобразователя 1 ток преобразователя :Jy, равен току нагрузки DH и меньше тока срабатывания защиты Эс Источник опорного тока 10 обеспечивает протекание тока по двум цепям: дроссель 11, тиристорный ключ с принудительной коммутацией 12, диод 5, диод 4 и дроссель 11, тиристорный ключ с принудительной коммутацией 12, диод 7, диод б. Причем по диодсш протекает ток 0 оп / равный половине опорного тока(:) 0,on)j создаваемого источником 10. В нормальном режиме работы преобразователя 1 независимо от направления передачи мощности .токи.-Эоп. on .больше тока преобразоватед я.Эп на .величину ЛЭ., т.е. Эопг 2l.)При передаче мощности от Ьреобразователя 1 к нагрузке 2 ток, протекаю-, щий через диоды 4 и 7, равен , а через диоды 5 и 6 при про текает ток нагрузки в запорНом на- -. правлении, равныйОр-ЭДп , В случае перегрузки или короткого замыкания в нагрузке 2Эоп становится равным5ву , ток через диоды 5 и 6 прекращается, а тиристорный ключ с принудительной коммутацией 12 отклю ча ет преобразователь 1 от нагрузки 2. i При передаче мощности от нагрузки 2 к преобразователю 1 ток, протекающий через диоды 5 и б, равен ,а через диоды 4 и 7 при протекает ток нагрузки в запорном найрав ении равный - При перегрузке или коротком замыйсании в преобразова1теле 1 он отключается устройством-эащиты аналогично. Устройство для защиты не.вносит в -главную цепь между преобразователем и нагрузкой индуктивное врпротивление при протекании тока.. i Предлагаемое устройство для 1 защиты преобразователя, сохра:няя таки.е пол6житель,ные свойства известного, как высокие надежность и быстродействие, простота в обслуживании и другие, позволяет защищать от перегрузки и коротких замшсаний преобразователи Д реверсивные, рекуперирующие и двухзвениые) , обеспечивающие передачу мощности в обоих направлениях, а также преобразователи и на грузки переменного тока с малыми внутренними сопротивлениями.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ПЕРЕГРУЗКИ, содерка фее датчик тока : и первый диод, включенные юслёдовате ль но между Ьднополярными выводамог для; подключения преобразователя и нагрузки . источник опорного огока/ один из вьшодов которого подключен к катоду диода, а другой вывод через дроссель соединен с первым выводом тирнстор юго ключа с принудительной коммутацией, и блок задания уставки, вход которого подключен к выходу датчика тока, а выход через блок управления источником опорного тока соединён с управляющим входом источника- опорного тока, о т л и ч а ю щ в ее я тем что, с целью расжнфеня фуюсцио 1Ш 1ьных возможностей за счет обеспечения защиты при таобом направлении йеред:шваемой мощности, в него ввеедеЩвторой,третий и четвертый ;диоды,П|й1 ЭТС14 второй диод включен последовательно с так, что их катоды соединены, а анод подключен к выводу датчика тока и катоду трётье1чэ диода ,i а«од которого соединен с анодом чет.вертого диода и вторьт выводом т ирис торного ключа с принудительной тацией, а катод подключён к аноду первого диода.

«./л