Устройство для защиты вентильного преобразователя Советский патент 1986 года по МПК H02H7/12 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для защиты вентильных преобразователей, выполненных на силовых полупроводниковых элементах, транэисто- pax или тиристорах (симисторах).

Целью изобретения является повьпие- ние надежности и расширение функциональных возможностей.

На .фит.1 представлена схема уст- ройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу на фиг.З - векторные диаграммы, поясняющие получение результирующего выходного напряжения трансформатора тока при трехфазном питании в,режимах допустимой нагрузки (а), перегрузки всех, трех фаз (б) и коротком замыкании фазы (в).

Устройство содержит блок 1 датчи- ков аварийного состояния в виде трансформатора 2 тока и блока измерения температуры, включающего датчики 3-5, установленные соответственно в анодной, анодно-катодной и катодной груп- пах, блок б пороговых элементов, подключенный входами к блоку 1 датчиков аварийного состояния и содержащий первый потенциометр 7, второй и третий потенциометры 8 и 9, резисторы 10 и 11, дифференциальные усилители 12 и 13, к выходам которых подключен входами блок 14 ПАМЯТИ, который при Совмещенной блокировке является двух- входовым и содержит трехвходовый эле- мент ИПИ-НЕ 15, два первых входа которого являются входами блока 1А ПАМЯТИ, а выход соединен с одним из аходов двухвходового элемента ИЛИ-НЕ 16, другой вход которого подключен к выводу импульсного контакта 17 и к резистору 18, соединенному с общей шиной источника питания, выполненного двухполярным и который при раздельной блокировке содержит две оди- маковые одновходовые запоминающие ячейки, каждая из которых выполнена по схеме совмещенной блокировки с заменой трехвходового элемента ИЛИ-НЕ 15 двухвходовым ИЛИ-НЕ.

Устройство работает следующим образом,

Ток нагрузки преобразователя и температура его элементов контролируется блоком 1 датчиков аварийного со- стояния, в котором, с помощью трансформатора 2 тока и потенциометра. блока 6 пороговых элементов осуществляется преобразование ток-напряжег ние, а датчиками 3-5, включенными на напряжения потенциометров 8 и 9, производится преобразование температура-напряжение. При этом датчиком 3 контролируется температура элементов анодной группы, т, е, элементов, имеющих непосредственную электрическую связь только с анодами преобразователя, аналогично анодно-катодной и катодной 5 группы. В качестве датчиков 3-5 используют изделия с отрицательным температурным коэффициентом, выполненные на основе полупроводников, биметаллов, ртутных термометров и т, д. как непрерывно изменяющие свое сопротивление от температуры, так и релейно-контактные.

Таким образом на прямой вход дифференциального усилителя 12 и на инверсный вход дифференциального усили- ;Теля 13 с потенциометра 7 поступает переменное напряжение U.,. (фиг, 2) значение которого зависит от тока нагрузки преобразователя и положения движка потенциометра 7. С другой стороны на инверсный вход дифференциального усилителя 12 и на прямой вход дифференциального усилителя 13 с потенциометра 8 и 9 соответственно поступают уровни постоянного напряжения Up, и (фиг.2), значения которых зависят от температуры элементов преобразователя и положений движков потенциометров 8.и 9, так как последовательно с ними на стабилизированное напряжение источника питания включены резисторы 10 и 11.

При допустимой токовой и температурной нагрузке преобразователя (фиг.2) и, и и и и , поэтому на выходах дифференциальных усилителей 12 и 13 напряжение соответствует логическому О, а на выходе элемента 15 ИЛИ-НЕ блока 14 ПАМЯТИ напряжение - логической единице, которое подается на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 16, а первым входом к реяистору, соединенному с общей шиной источника питания, и к выводу импульсного контакта 17, другой вывод которого ПОДКЛЮ-

чен к полюсу источника питания полярностью, соответствующей логической единице. Прямым выходом блока 14 и устройства в целом является выход 1, а инверсным - выход 2.

При увеличении тока нагрузки или нагрева элементов преобразователя

3 12

сверх допустимых значений соотношения между входными напряжениями дифференциальных усилителей 12 и 13 нарушаются и становятся противоположными и и, (фиг.2) или и в результате, на выходе одного из дифференциальных усилителей устанавливается напряжение логической единицы, которое мгновенно переключает блок 14 ПАМЯТИ в противоположное и устой- чивое состояние за счет обратной связи с выхода элемента ИЛИ-НЕ 16 на выход элемента ИЖ-НЕ 15 независимо от дальнейших значений его входных сигналов. При этом на выходе 2 блока 14 устанавливается напряжение Ug логического О (фиг.2), а на выходе 1

и,

бых-1

- логической единицы, которые воздействуют, например, на отключение преобразователя блокировани-20 ем управляющих импульсов его соответствующих вентилей: при общей блокировке - всех, при раздельной - соответствующих групп или всех.

25 Формула изобретения

1. Устройство для защиты вентильного преобразователя, содержащее тран- - сформаторы тока, первичные обмотки зо которых предназначены для включения в фазы питающей сети преобразователя блок питания и блок измерения температуры вентилей, первый, второй и третий потенциометры, оаням из ,г выводов подключенные к общей шине блока питания, первый и второй дифференциальные усилители, первьгй и второй резисторы, отличающее- с я тем, что, с целью повьшгения на- Q дежности и расширения функциональньк возможностей, в него введен блок памяти, снабженный двумя входами, причем вторичные обмотки трансформаторов тока включены по схеме .открытый треугольник таким образом, что одноименные вьшоды обмоток различных фаз соединены между собой и подключены ко входу первого потенциометра, подвижный контакт которого соединен с неин- вертирующим входом первого и инвертирующим входом второго дифференциальных усилителей, выходы которых подключены ко входам блока памяти, блок измерения температуры вентилей ., выполнен в виде трех датчиков, предназначенных для установки соответственно на анодной, анодно-катодной . . и катодной группах вентилей преобра5

5

0

5

- о г Q ,

, соединенньк в треугольник, при этом объединенные выводы датчиков анодной и катодной группы подключены к общей шине блока питания, выполненного двухполярным, другие выводы их соединены соответственно с другими вьшодами второго и третьего потенциометров, поключенньми соответственно через первый и второй резисторы к раз- нополярным выводам блока питания, а подвижные контакты второго и третьего потенциометров подключены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входом первого и второго дифференциальных усилителей.

2,Устройство по П.1, отличающееся тем, что подвижные контакты второго и третьего потенциометров имеют механическую связь.

3.Устройство попп.1и2, отличающееся тем, что блок памяти вьшолнен в виде резистора, импульсного контакта и двух элементов ИЛИ-НЕ, причем первый и второй входы первого элемента ИЛИ-НЕ использованы в качестве входов блока памяти, третий вход соединен с первым выходом блока памяти и выходом второго элемента ИЛИ-НЕ, первый вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ-НЕ, а второй вход соединен со

. вторым выходом блока памяти, через резистор подключен к общей шине блока питания и через импульсный контакт - к его выходу с полярностью, соответствующей уровню логической единицы элементов ИЛИ-НЕ.

4. Устройство по ПП.1 и 2, о т л ,и- чающееся тем, что блок памяти выполнен в виде первой и второй запоминающих ячеек, каждая из которых содержит резистор, импульсный контакт и два элемента ИЛИ-НЕ, причем первый вход первого элемента ИЛИ-НЕ каждой запоминающей ячейки использован в качестве соответствующего входа блока памяти второй вход соединен с соответствующим прямым выходом блока памяти и выходом Второго элемента ИЛИ- НЕ, первьй вход которого подключен к соответствующему инверсному выходу блока памяти и выходу первого элемен- т ШМ-НЕ, а второй вход через jieaHC- тор подключен к общей шине блока питания и через импульсный контакт - к его выходу с полярностью, соответствующей уровню логической единицы элементов ИЛИ-НЕ.

wo А a / VA

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для защиты вентильных преобразователей, выполненных на силовых полупроводниковых элементах, транзисторах или тиристорах. Целью изобретения является повьппение надежности и расширение функциональных возможностей. При увеличении тока нагрузки или нагрева элементов преобразователя, фиксируемых блоком 1 датчиков аварийного состояния, сверх допустимых зна- чений соотношения между входными напряжениями дифференциальных усилителей 12, 13 изменяются. В результате на выходе одного из дифференциальных усилителей 12, 13 устанавливается напряжение логической 1, которое мгновенно переключает блок памяти 14 в другое устойчивое состояние. При этом на выходе 1 блока памяти 14 устанавливается сигнал логической 1, который воздействует, например, на отключение преобразователя блокированием управляющих импульсов его соот- ветствуюйщх вентилей. 3 з.п. ф-лы. 3 ил. О & (Л ttaepgtMa ДстуУ ЦТ ff afo3t ь ел со Од rfuf.

Фи1.2

6

и

n

Фиг.З

Редактор Ю.Середа

Составитель О.Меш1ерякова

Техред Л.Олейник .Корректор А.Зимокосов

Заказ 5033/52Тираж 612Подписное

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