Способ защиты импульсного преобразователя от срыва коммутации Советский патент 1986 года по МПК H02H7/12 

Изобретение относится к средствам защиты от срыва коммутации импульс- ных преобразователей и может быть использовано в преобразовательной технике, в системах электропитания, электропривода, возбуждения электрических машин, на транспорте, в электротехнической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является расши- рение функциональных возможностей и повышение наде кности защиты импульсного преобразователя.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройст- на, осуществляющего Способ защиты на фиг, 2 (а-и) представлены диаграммы напряжений на элементах, поясняющие принцип способа защиты и работу устройства, осуществляющего предла- гаемый способ защиты импульсного пре- образователя.

Устройство ДД1Я защиты импульсного преобразователя 1, содержащего силовой тиристор 2 с цепью параллельной принудительной коммутации, состоящей из последовательно соединенных источника 3 запирающего напряжения и управляемого блоком 4 коммутирующего ключевого элемента 5, от срьгоа ком- мутации, состоит из датчика 6 анодного напряжения силового тиристора 2, представляющего собой резистивный делитель напряжения, формирователя 7 коротких импульсов, представляющего собой две несвязанные RCR-цепочки, распределитель 8 коротких импульсов представляющий собой диодный коммутатор, и выходной логический блок 9, содержащий элемент ЗАПРЕТ 10 и эле- мент И 11.

На диаграммах (фиг. ,2) показано: форма напряжения (U) на аноде тиристора 2(ci)j нормированные по амплитуде импульсы (S к Ь ) на входах формирователя 7 (и

и

UX

j ) J импульсы (1 и 3 ) на выходах формирователя

7 ( ьид); импульсы (е), поступающие на входы элемента И 11

(ьх лл )

Пунктиром показан импульс, соответствующий наличию следующих неисправностей в преобразователе: обрыв тиристора 2, обрыв управляющего элек pojqa тиристора 2, отсутствие импуль- сов управления тиристором 2.

Кроме того, на фиг. 2 показано: выходной импульс () элемента Н 11

0 0

0

5

выходного блока 9, поступающий на вход исполнительного органа (и, , ) ; импульсы (), поступающие на вход элемента 10 ( ).

Отсутствие импульса, поступающего на инверсньй вход элемента ЗАПРЕТ (показано пунктиром) соответствует недостаточному времени восстановления запирающих свойств тиристора 2 в прямом направлении, пробою тиристора 2, пробою или обрыву коммутирующего управляемого ключевого элемента 5 и отказу источника 3 запирающего нап- ряжени я.

Выходной импульс элемента ЗАПРЕТ 10 выходного логического блока 9, поступающий на вход исполнительного органа ( ,о ) представлен на диаграмме U (фиг. 2),

Способ заищты импульсного преобразователя от срыва коммутации реали- з уется устройством, работающим следующим образом.

Датчиком 6 анодного напряжения тиристора 2 контролирует импульсное анодное напряжение тиристора 2. Сигнал датчика 6 и напряжение управления коммутирующим управляемым ключевым элементом 5 подают на вход формирователя 7, где формируют короткие импульсы, соответствующие моментам включения тиристора 2, включения и выключения коммутирующего управляемого ключевого элемента 5 и восстановления прямого анодного напряжения на выюзюченном тиристоре 2. При совпадении коротких импульсов, соответ- ствзшщих моменту спадания анодного напряжения тиристора 2 при его включении и моменту вютачения коммути- управляемого ключевого элемента, 5 делают вывод о появлении в I импульсном преобразователе одной из неисправностей, таких как обрыв тиристора 2, обрыв управляющего электрода тиристора 2, отсутствие управ- ЛЯЮ1ЦИХ импульсов тиристора 2, и формируют сигнал аварии. При несовпадении коротких импульсов (равно как отсутствие одного из них), соответст- вуюш.их моменту выключения коммути- руюш,его управляемого ключевого элемента и восстановления анодного напряжения на выключенном тиристоре 2, делают вьтод о появлении в импульсном преобразователе таких неисправностей, как недостаток схемного времени выключения для восстановления

запираюЕЦих свойств тиристора 2 в прямом направлении, пробоя тиристора 2, пробоя или обрыва коммутирующего управляемого ключевого элемента 5 и отказе источника запирающего напря- жения 3, и формируют сигнал аварии.

Изобретение позволяет по сравнени с известным устройством расширить функциональные возможности, выражающиеся в том, что кроме обнаружения пробоя тиристора обнаруживаются еще такие неисправности, как обрыв тиристора, обрыв управляющего электрода тиристора, отсутствие импульсов управления тиристором.

Предлагаемый способ защищает коммутирующий управляемый ключевой элемент от пробоя при пробое тиристора, что одновременно можно отнести и к расширению функциональных возможностей защиты и к повышению надежности преобразователя, так как исключается возможность появления вторичных

отказов в случае пробоя тиристора.

В изобретении исключается возможность ложных срабатываний в режимах малых токов нагрузки и холостого хода, следовательно, надежность защиты повышается.

Формирование сигнала аварии по двум независимым каналам позволяет получать различные портреты различных неисправностей. Это свойство может быть использовано дпя передачи информации на устройства, встроенной диагностики, следовательно, функцио 5

12462334

нальные возможности предлагаемого способа расширяются.

5

ю 15

20

25

0

5

Формула изобретения

Способ защиты импульсного преобразователя от срыва коммутации, содержащего силовой тиристор и коммути- руюц1 1Й управляемый ключевой элемент, заключающийся в том, что контролируют импульсное напряжение управления коммутирующим управляемым ключевым элементом, формируют сигнал о срьгее коммутации, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повьшгения надежности защиты импульсного преобразователя, контролируют импульсное анодное напряжение силового тиристора, формируют короткие импульсы, соответствующие моментам включения силового тиристора, включения и выключения коммутирующего управляемого ключевого элемента, восстановления прямого анодного напряжения на выключенном силовом тиристоре, причем сигнал о срыве коммутации формируют в случае совпадения во времени коротких импульсов, соответствующих моментам включения силового тиристора и коммутирующего управляемого ключевого элемента, и в случае несовпадения во времени коротких импульсов, соответствующих моментам выключения коммутирующего управляемого ключевого элемента и восстановления прямого анодного напряжения на выключенном силовом тиристоре.

Редактор А.Ворович

Составитель О.Мещерякова

Техред М.Ходанич Корректор К.Шароши

Заказ 4014/49Тираж 612Подписное

ВНИКШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, , Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

.2

Изобретение относится к электротехнике, в частности к средствам защиты от срыва коммутации импульсных преобразователей, и может быть использовано в преобразовательной технике, в системах электропитания, электропривода, возбуждения электрических мапшн, на транспорте, в электрической и других отраслях промышленности. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности импульсного преобразователя. Сигнал датчика 6 анодного напряжения тиристора 2 и напряжение управления коммутирующим управляемым ключевьм элементом (КУКЭ) 5 подают на вход формирователя 7. В формирователе- 7 формируются короткие импульсы, соответствующие моментам включения тиристора 2, включения и выключения КУКЭ 5 и восстановления прямого анодного напряжения на выключенном тиристоре 2. Сигнал о срыве коммутации формируют в случае совпадения во времени коротких импульсов, соответствующих моментам включения тиристора 2 и КУКЭ 5, и в случае несовпадения во времени коротких импульсов, соответствующих моментам выключения КУКЭ 5 и восстановления прямого анодного напряжения на выключенном тиристоре 2. 2 ил. с (9 (Л LT--Фиг,1