Устройство для защиты мостового преобразователя от перенапряжений Советский патент 1984 года по МПК H02H7/12 

j Изобретение относится к технике защиты преобразователей электрической энергии на управляег-ibrx вентютях работающих на нагрузку с большой индуктивностью. Известно устройство защиты от перенапряжений мостового преобразователя, снабженное фор№1рователем управляющих импульсов, содержащее для каждого вентиля датчик напряжения, соединенных с одним из входов элемента И, другой вход которого подключен к формирователю управляющих импульсов, а выход к одному из входов элемента ИЛИ l. Однако после предотвращения аварии возникает несимметричный режим работы трансформатора, обусловленньй несимметрией тока в фазах. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является устройство для защиты от перенапряжений мостов го преобразователяэ содержащее датчики напряжений по числу вентилей преобразователя, выходы датчиков напряжения вентилей каждой фазы через первые входы соответствующих первых элементов И подключены к вхо дам соответствующего двухвходового элемента.ИЛИ, выходом подключенного к входу соответствующего триггера, вторые входы первых элементов И пре назначены для подключения к соответ ствующим выходам формирователя управляющих импульсов, выход каждого триггера подключен к соответствующ му входу общего трехвходового элемента ИЛИ, выход которого подключе к первым входам вторых элементов И вторые входы которых предназначены для подключения к соответствующим выходам формирователя управляющих импульсов, а выходы - к первым вхо дам соответствующих вторых элементов ИЛИ, выходы которых предназначены для подключения к сеткам соответствующих вентилей 2. Однако после срабатывания устройства защиты вся энергия, запасенная в нагрузке преобразователя, протекает через смежные вентили одного из плеч преобразователя,что может вызвать их перегрев и выход строя, Цель изобретения повышение на дежности и снижение установленной мощности вентилей преобразователя. 2 Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты мостового преобразователя от перенапряжений, содержа1цее датчики напряжения по числу вентилей преобрат зователя, вькоды датчиков напряжения вентилей каждой фазы через первые входы соответствую1цих первых элементов И подключены к входам соответствующего двухвходового элемента ИЛИ, выходом подключенного к входу соответствующего триггера, вторые входы первых элементов И предназначены для подключения к соответствующим вькодам формирователя управляющих импульсов, выход калодого триггера под1 слючен к соответствующему входу общего трехвходового элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входам вторых элементов И, вторые входы которых предназначены для подключения к соответствующим выходам формирователя управляющих и fflyльcoв, а выходы - к первым входам соответствующих вторых элементов ИЛИ, выходы которых предназначены для подключения к сеткам соответствующих вентилей, введены третьи двухвходовые элементы ИЛИ и третьи элементы И по числу вентилей преобразователя, а вторые элементы И,ПИ вьгполкены трехвходовыми, причем входы третьих двухвходовых элементов ИЛИ предназначены для подключения к соответствующим выходам формирователя управляющих импульсов, выход каждого из них соединен с вторьм входом соответствующего треть.его элемента И, первый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего триггера, а вторые и,третьи входы вторьгх элементов ИЛИ соединены с выходами двух соответствующих третьих элементов И. На чертеже представлена схема устройства для защиты мостового преобразователя от перенапряжений. Устройство для защиты преобразователя содержит формирователь управляющих импульсов (ФУИ) 1, датчики напряжений 2-7 соответственно вентилей 8-13, триггеры ,первые элементы И 17-22,вторые элементы И 23-28, третьи элементы И , первые элементы И1Ш 3537, вторые элементы ИЛИ 38-43, третьи элементы Ш1И 44-49 и общий элемент ИЛИ 50.

Устройство работает следуюиа1м образом.

ГГри нормальной работе преобразователя на управляющий электрод (сетку) каждого вентиля 8-13 поступает от формирователя управляющих импульсов 1 свой управляющий сигна через вторые элементы И 23-28 и третьи элементы ИЛИ А4-49. На вторых входах вторых элементов И присутствует разрешающий сигнал от общего элемента ИЛИ 50.

В случае обрыва или случайного отключения любого вентиля ,например 8, в период прохождения тока напряжение на нем возрастает, что приводит к срабатыванию соответствующего датчика напряжения 2 и появлению сигнала на выходе элемента И 17, соединенного через элемент 1ШИ 35 с входом триггера 14, который срабатывает и выдает сигналы на общий элемент ИЛИ 50 и элементы И 31, И 33. Через элемент ИЛ 50 снимается разрешающий сигнал с элементов 23-28 на прохождение управляющих сигналов от ФУИ 1 к соответствующим вентилям. Одновременно через элемент ИЛИ 48 на второй вход элемента И 33 поступает управляющий сигнал от ФУИ,предназначенный для вентиля 8 (вышедшего из строя), на второй вход элемента ИЛИ 48 поступает управляющий сигнал от ФУИ вентиля, коммутация которого должна быть очередной, т.е. сдвинутьй на 60 эл.град., в данном случае вентиля 13. Через элементы ИЛИ 42 и ИЛИ 43 управляющие сигналы проходят на вентили 12 и 13, что приводит к их одновременному открытию и шунтированию нагрузки с большой индуктивностью. Продолжительность управляющих сигналов на вентилях 12 и 13 при аварийной ситуации будет определяться суммарной длительностью сигналов, формируемых ФУИ для вентилей 8 и 13, сдвинутых друг относительно друга на 60 эл.град., т.е. 180 зл.град. С появлением на выход ФУИ управляющего сигнала вентиля, включенного в одно плечо с вышедпшм из строя, для нашего случая

980624

при выходе 8 зто сигнал 9, этот сигнал через элемент ИПИ 46 и элемент И 31, на втором входе которого присутствует сигнал от триг5 гера 14, через элементы ИЛИ 40 и 41, поступает на вентили 10 и 11, что приводит к их включению.Одновременно отключаются вентили 12 и 13 из-за прекращения по датитель10 ности поступления на них сигналов от ФУИ, Длительность включения вентилей 10 и 11 также будет 180 эл.град.

. Таким образом, управляющие сигна(5 лы вентилей 8 и 9 - вентилей,смежных в плече с повреждением, обеспечивают поочередное переключение управляющих сигналов на смежные вентили неповрежденных плеч, что обес20 печивает равномерное распределение энергии, рассеиваемой на вентилях при аварии на неповрежденные вентили. Расширение управляющих сигналов до 180 эл.град. осуществляется за

25 счет дополнительной подачи сигналов от каналов вентилей, коммутация которых должна быть очередной.

Аналогично обеспечивается работа устройства загдиты при выходе любого

30 другого вентиля мостового преобразователя.

Ток нагрузки при срабатывании устройства защиты замыкается поочередно через смежные вентили неповрежденных плеч и затухает с постоянной времени, определяемой параметрами контура,тем самым исключаются перенапряжения, которые могли бы возникнуть при обрыве тока нагрузки. Таким образом, введение дополнительных элементов И и ШТИ и новых связей создает новый алгоритм управления неповрежденными вентилями преобразователя при возникновении ава., рии, что обеспечивает поочередное включение вентилей неповрежденньпс плеч мостового преобразователя,что, в свою очередь, позволяет снизить тепловое воздействие аварийного тока на вентили в процессе срабатывания защиты за счет поочередного распределения его между неповрежденHbiMii вентилями, повышая надежность работы преобразователя в целом.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ МОСТОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ, содержащее датчики напряжения по числу вентилей преобразователя , выходы датчиков напряжения вентилей каждой фазы через первые входы соответствуюц их первых элементов И подключены к входам соответствующего двухвходового элемента ИЛИ, выходом подключенного к входу соотпетствующего триггера, вторые входы первых элементов И предназначены для подключения к соответствующим выходам формирователя .управляющих импульсов, выход каждого триггера подключен к соответствующему входу общего трехвходового элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входам вторых элементов И, вторые входы которых предназначены для подключения к соответствующим выходам формирователя управляющих импульсов, а выходы - к первым входам соответствующих вторых элементов ИЛИ, выходы которьсх предназначены для подключения к сеткам соответствуюищх вентилей, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и снижения установленной мощности вентилей преобразователя,введены третьи двухвходовые элементы ИЛИ i и третьи элементы И по числу вентилей преобразователя, а вторые элементы ИЛИ выполнены трехвходовыми, причем входы третьих двухвходовых элементов ИЛИ предназначены для подключения к соответствуюцщм вьЕходам формирователя управtaa& ляюя1их импульсов, выход каждого из них соединен с вторым входом соответствующего третьего элемента И, первьм вход каждого иэ которых соединен с выходом соответствующего триггера, вторые и третьи входы вторых элементов ИЛИ соединены с выходами двух соответствующих третьих элементов И.