Устройство для контроля состояния @ параллельно соединенных вентилей Советский патент 1986 года по МПК H02H7/10 

Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано в для защиты вентильных преобразователей от .токовых перегрузок, возйикаю- щих из-за перераспределения тока по параллельно соединенным вентилям.

Цель изобретения;- расширение функциональных возможностей путем введения двухступенчатой индикации неопасных и опасных перегрузок вентилей преобразователя.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - компаратор.

Устройство для контроля состояния N параллельно соединенных вентилей 1 содержит, датчик 2 полного тока и N датчиков 3 тока вентилей -1, выходы которых подключены к входам блока 4 сравнения, состоящего из N компараторов 5. Каждый компаратор 5 построен по схеме измерительного моста, два плеча которого образованы входом 6 блока 4 для датчика 2 полного тока и .входом 7 блока 4 для датчика 3 тока

на датчике 2 тока не изменяется вследствие неизменности значения пол

, ного тока. В то же время падение напряжения на датчиках 3 тока ветви, , установленных в ветвях с исправными

10

15

20

вентилями 1, увеличивается, а на дат чиках 3 тока, установленных в цепях с отказавшими вентилями, становится равным нулю. При этом на диагоналях измерительных йостов компараторов 5 появляется напряжение, полярность и величина которого определяются харак тером и местом возникновения неиспра ности. Так, в частности, в компарато ре 5, присоединенном к ветви, содержащей отказавщий вентиль 1, на диаго нали мостовой схемы появляется на- пряжение, равное падению напряжения на датчике полярность

2 полного тока, и имеющее на движке потенци

минус

ометра 8, плюс на общем выводе дат чиков 2 и 3 тока. В результате рабочая точка туннельного диода 1,4 цепочки It смещается на участок вольт35

вентиля 1, а два други х ключа образо- 25 амперной характеристики, обладающий ваны частями сопротивления потенциометра 8.

В диагональ измерительного .моста, образованную общей точкой входов 6 и 7 блока 4 и средник выводом потен- зо циометра 8, включен конденсатор 9, зашунтированный двумя встречно-параллельно в.ключенными диодами 10 и двумя .встречно-параллельно включенными LDH-цепочками 11 и 12, каждая из которых состоит из последова:тельно сое диненных первичной обмотки дросселя 13, туннельного диода 14 и ограничительного резистора 15. Вторичные обмотки дросселей 13 LDR-цепочки П со- 40 единены параллельно и образуют выход 16 блока 4, а вторичные обмотки дросселей 13 LDR-цепочки 12 соединены па- раллельно и образуют выход 17 блока 4.45

Устройство работает следующим образом. .

отрицательным сопротивлением, и в . цепи 11 возникают автоколебания, поскольку она представляет собой последовательный автогенератор. Переменное напряжение, появлякяцееся на выходной обмотке дросселя 13 цепочки 1 1 и на-зыходе 16 блока 4, является выходным сигналом компаратора 5 и свидетельствует об отказе вентиля. Выпрямительные диоды 10 ограничивают напряжение до уровня, безопасного для туннельных диодов 14 и обеспечивающего стабипь.ную работу автогенераторов 11 и 12. Конденсатор 9 повьшгает помехоустойчивость компаратора 5., . Одновременно на диагоналяхкомпаратора 5, установленных в ветвях с исправными вентилями, полярность напряжения противоположная, а его величина равна приращению напряжения на датчике 3 тока ветви. При этом, если отказ вентилей 1 не приводит к токовой нагрузке исправных вентилей, то указанное приращение незначительно, и его величины недостаточно для перевода рабочей точки диодов 14 цепочки 12 на участки вольт- амперной характеристики и возникновения автоколебаний в цепи 12.

При.нормальной работе преобразователя (т.е. исправности всех вентилей 1) измерительные мосты всех компараторов 5 балансируются потенциометрами 8 таким образом, чтобы напряжение на диагоналях было равно нулю. Тем самым все компараторы 5 подготавливаются к работе.

При отказе одного или нескольких вентилей 1 (т.е. неисправности типа брьш) величина падения напряжения

1249641«

на датчике 2 тока не изменяется вследствие неизменности значения пол , ного тока. В то же время падение напряжения на датчиках 3 тока ветви, , установленных в ветвях с исправными

вентилями 1, увеличивается, а на датчиках 3 тока, установленных в цепях с отказавшими вентилями, становится равным нулю. При этом на диагоналях измерительных йостов компараторов 5 появляется напряжение, полярность и величина которого определяются характером и местом возникновения неисправности. Так, в частности, в компараторе 5, присоединенном к ветви, содержащей отказавщий вентиль 1, на диагонали мостовой схемы появляется на- : пряжение, равное падению напряжения на датчике полярность

2 полного тока, и имеющее на движке потенци минус

ометра 8, плюс на общем выводе датчиков 2 и 3 тока. В результате рабочая точка туннельного диода 1,4 цепочки It смещается на участок вольт

амперной характеристики, обладающий

отрицательным сопротивлением, и в . цепи 11 возникают автоколебания, поскольку она представляет собой последовательный автогенератор. Переменное напряжение, появлякяцееся на выходной обмотке дросселя 13 цепочки 1 1 и на-зыходе 16 блока 4, является выходным сигналом компаратора 5 и свидетельствует об отказе вентиля. Выпрямительные диоды 10 ограничивают напряжение до уровня, безопасного для туннельных диодов 14 и обеспечивающего стабипь.ную работу автогенераторов 11 и 12. Конденсатор 9 повьшгает помехоустойчивость компаратора 5., . Одновременно на диагоналяхкомпаратора 5, установленных в ветвях с исправными вентилями, полярность напряжения противоположная, а его величина равна приращению напряжения на датчике 3 тока ветви. При этом, если отказ вентилей 1 не приводит к токовой нагрузке исправных вентилей, то указанное приращение незначительно, и его величины недостаточно для перевода рабочей точки диодов 14 цепочки 12 на участки вольт- амперной характеристики и возникновения автоколебаний в цепи 12.

При отказе нескольких вентилей 1 в исправных вентилях возникает токовая перегрузка, которая может

являться причиной выхода из строя всего преобразователя. В этом случае падение напряжения на датчиках 3 тока ветви значительно возрастает, и в цепочках 12 компараторов 5, присоединенных к ветвям с исправными вентилями, возникают автоколебания. Переменное напряжение, снимаемое с вторичных обмоток дросселей 13 цепочек 12 компараторов 5, появляется на выходе 17 блока 4, свидетельствуя 6 возникшей токовой перегрузке, и может использоваться для запуска защитных устройств защищаемого преобразователя.

Таким образом, обеспечивается контроль вентилей в две ступени. При отказе одногог или нескольких вентилей, без возникновения токовой перегрузки в исправных вентилях, выходной сигнал снимается только с выхода 16 блока 4 сравнения. При возникновении перегрузки в цепях с исправными вентилями выходной сигнал устройства снимается с выхода 17 блока 4 сравнения. Такое постро- ение устройства позволяет расширить его функциональные возможности, по- скольку выходной сигнал первой ступени свидетельствует о сохранении работоспособности контролируемого преобразователя, а по выходному сигналу второй ступени можно автоматически

Редактор Н. Тупица

Составитель В. Жмуров

Техред М.Ходанич Корректор М. Демчик

4335/56

Тираж 612 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по-делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

запускать блоки защиты контролируемого преобразователя.

Формула изобретения

Устро1 ство для контроля состояния

N параллельно соединенных вентилей, содержащее датчик полного тока и N датчиков тока вентилей, выходы которых подключены к входам блока сравнения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, блок сравнения выполнен в виде N компараторов, каждый

из которых включает измерительный мост, два плеча которого образованы входом блока сравнения для датчика полного тока и входом блока сравнения для датчика тока данного вентиля, а

два других плеча - частями сопротивления потенциометра, в диагональ измерительного моста включен конденсатор, зашунтированный двумя встречно-параллельно включенными диодами и двумя

встречно-параллельно включенными

LDR-цепочками, каждая из которых состоит из последовательно соединенных первичной обмотки дросселя, туннельного диода и ограничительного резистора,

причем вторичные обмотки дросселей LDR-цепочек одного направления соединены параллельно и образуют выходы блока сравнения.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано .для защиты вентильных преобразователей от токовых перегрузок, возникающих из-за перераспределения тока по параллельно соединенным вентилям. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем введения двухступенчатой индикации неопасных и опасных перегрузок вентилей преобразователя. Контроль вентилей обеспечивается в две ступени. При отказе одного или нескольких ; вентилей 1 без возникновения токовой перегрузки в исправных вентилях выходной сигнал снимается только с выхода 16 блока 4 сравнения. При возникновении перегрузки в цепях с исправными вентилями выходной сигнал устройства снимается с выхода I7 блока 4 сравнения. Такое постр ение уст- ройства позволяет расширить его Фзгнк- циональные возможности, поскольку выходной сигнал первой ступени свидетельствует о сохранении .работоспособности контролируемого преобразователя, а по выходному сигналу второй ступени можно автоматически запускать блоки защиты контролируемого преобразователя. 2 ил. с (Л