Устройство для защиты тиристора Советский патент 1985 года по МПК H02H7/10 

Изобретение относится к электроTexHHKie, в частности к защите силовых полупроводниковых приборов от токов короткого замыкания, и может быть использовано для защиты выпрямителей, инверторов и 6ecKOHTaKTHbik коммутационных апаратов (например, тиристорных пускателей). Целью изобретения является упрощение и повышение надежности устройства. На чертеже представлена электрическая схема устройства для защиты тиристора. Устройство содержит защищаемый тиристор 1, жидкометаллический предохранитель 2, пороговый элемент 3, блок управления 4, включающий фазосдвигающий блок 5, формирователь уп.равляющих импульсов 6, блокирующий орган (логический элемент И) 7 усилитель мощности 8. Последовательно в цепь одного из силовых электродов защищаемого тиристора 1 включен датчик тока 2, выполненный в виде жидкометаллического предохранителя. Выход датчика тока 2 соединен.с входом порогового элемента 3, выход которого подключен к входу блокировки управляющих импульсов блока управления 4. Выход бл ка управления 4 соединен с управляющим электродом тиристора 1. Устройство работает следующим -образом. . . При протекании тока короткого замыкания, происходит испарение плавкой вставки жидкометаллического предохра нителя(датчика тока 2) и в его корпу се начинает гореть электрическая дуга. Появление дуги эквивалентно увеличению сопротивления электрической цепи, поэтому ток короткого замыкани резко уменьшается (происходит токоог раничение). При возникновении электр ческой дуги напряжение на жидкометал лическом предохранителе возрастает, что приводит .в действие пороговый орган 3, который воздействует на блок. управления 4. Последний отключает то управления тиристора 1. После подхода тока в силовой цепи к нулю тиристор 1 запирается и ток короткого замыкания прекращается. После этого пары металла плавкой вставки в жидкометаллическом предохр .нителе конденсируются, и предохранитель можетбыть готов к новому действию. В схеме, показанной на чертеже, на вход фазосдвигающего блока 5 подается напряжение сети переменного тока. Изменяя вносимый этим устройством сдвиг фаз, меняют момент отпирания тиристора и тем самым регулируют величину анодного тока тиристора. Выходное напряжение блока 5 синусоидально, а для работы тиристора требуются импульсы с крутым передним фронтом. Поэтому после фазосдвигающего блока 5 установлен формирователь .управляющих импульсов 6. Его выходные импульсы поданы на один из входов блокирующего органа 7 (элемент И). На второй вход этого органа подано выходное напряжение порогового элемента 3. Вход блокирующего органа 7 соединен с входом усилителя мощности 8, а выход усилителя мощности подключен к цепи управляющего электрода тиристора 1. . . В нормальном режиме работы от датчика тока 2 (жидкометаллического предохранителя) к пороговому элементу 3 подведено очень малое напряжение, и на выходе порогового элемента 3 имертся напряжение лоложительной полярности (разрешающий сигнал). Поэтому импульсы с выхода формирователя 6 проходят через орган 7 на усилитель мощйости 8, а с него идут импульсы управления на тиристор 1.. В аварийном режиме при срабатывании жидкометаллического предохранителя напряжение на нем возрастает, приводя в действие пороговый элемент 3. Напряжение на выходе порогового элемента 3 меняет свою полярность на отрицательную. По отношению к блокирующему органу 7 отрицательное напряжение порогового элемента 3 явля|ется запрещаю1цим, поэтому блокируюч щий орган 7 перестает пропускать импульсы на усилитель мощности 8, . т.е. ток управления тиристора 1 исчезает. Таким образом, в аварийном режиме осуществляется защита по управляющему электроду, одновременно осуществляется и токоограничение, которое обеспечивает.жидкометаллический предохранитель. Упрощение устройства и повьшение надежности произошло потому, что в

3 1192023

качестве датчика тока использованпри таком же токе короткого замыкажидкометаллический предохранитель.кия, как и в других датчиках от него .можно получить выходной сигнал гоСопоставление зависимости выход раздо больший, чем от других датчи кого-сигнала от тока для различных5 ков. Имея больший сигнал от датчидатчиков показывает, что жидкометап-ков тока, защита будет работать лучлический предохранитель в качестве, ше повьшается его чувствитель- датчика тока наиболее эффективен:ность и надежность.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИЫ ТИРИCTQPAj содержащее предназначенный для включения последовательно в цепь одного из силовых электродов тиристора датчик тока, 1выходом соединенный с входом порогового элемента, выход которого предназначен для подключения к входу блокировки управляющих импульсов блока управления тиристором, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, датчик тока выполнен в виде жидкометаплического предохранителя. (Л I I