Устройство для контроля блока @ последовательно соединенных тиристоров Советский патент 1986 года по МПК H02H7/10 

Изобретение относится к устройствам защиты и контроля тиристорных преобразователей, в частности для контроля последовательно соединенных тиристоров.

Цель изобретения - повышение надежности устройства контроля блока N последовательно соединенных тиристоров.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Каждая из N последовательно соединенных ячеек I содержит тиристор 2, анодный реактор 3, резистор 4, конденсатор 5 и резистор 6 демпфирующей RC-цепи, импульсный трансформатор 7 тока, токоограничивающий резистор 8, стабилитрон 9, диод 10, светодиод 11, оптический разъем 12, световод 13. Регистр 14, блок 15 управления (БУ) элемент 16 выдержки времени, центральный пульт ,17 управления (ЦПУ) расположены по потенциалу земли. БУ 15 через световод 18 соединен с блоком 19 запуска (БЗ).

Импульсный трансформатор тока 7 включен между конденсатором 5 и резистором 6 последовательно. Его первичной обмоткой служит токонесущий провод между конденсатором 5 и резистором 6, который схвачен кольцевым магнитопроводом трансформатора 7. Так как параметры демпфирующей RC-цепи (конденсатор 5, резистор 6) зависят от типа применяемого тиристора 2, а также рабочего напряжения тиристорной ячейки, то параметры импульсного трансформатора 7, резистора 8, стабилитрона 9 и диода 10 определяются максимально допустимыми параметрами нормальной работы светодиода 11. Сечение магнитопровода трансформатора 7 и число витков вторичной обмотки должны выбираться из соображений оптимальной длительности импульса тока через светодиод 11. Эта длительность лежит.в пределах (2-5)-10 с для свеюдиода типа АЛ107Б. Так как от угла управления тиристора 2 зависит величина напряжения, до которого может быть заряжен конденсатор 5, а амплитуда тока через светодиод 11 не должна превыщать его предельно допустимого значения, то эту задачу выполняют резистор 8 и стабилитрон 9. Диод 10 служит для защиты светодиода 11 от выброса обратного напряжения вторичной обмотки импульсного трансформатора 7. В соответствии с назначением - обеспечением нормального режима работы светодиода 7 а значит и высокой надежности датчика контэоля,,состояния ячейки - трансформатор 7 гока, резистор 8, стабилизатор 9, диод 10 рассчитывают и выбирают исходя из конкретного типа тиристора 2, величины рабочего напряжения ячейки, скорости нарастания напряжения на ячейке и тока на тиристоре 2, а также диапазона угла регулирования тиристора 2. Для светодиода 11 типа АЛ107Б в качестве примера конкретного исполнения они таковы: сечение магнитопровода трансформатора 7 0,5 см, число витков вторичной обмотки (1)2 20 - 30,

10 Ом, истаб.д 4-5 в, ток диода 10 Ьакс.я 1А. Цри этом параметры ячейки: тиристор 2 типа Т630, Т1250, рабочее напряжение Ui-ж (1000-1500)В, конденсатор Csя:;2-10 Ф, резистор Re 8,0 Ом, угол регулирования тиристора 2аяа 120°.

В качестве регистра 14 может быть использована интегральная микросхема типа 589 ИР 12 (155 ИР1 и т.п.) с числом входов

равным N-f 1, и числом выходов N. К входам с первого по N-й подключены N контролируемых ячеек тиристорного блока. По входу с номером N-|- 1 подключен выход элемента 16 выдержки времени. В качестве примера конкретного исполнения можно ре комендовать таймер типа КР 1006ВИ1.

Импульсный трансформатор тока, токоограничитель, стабилизатор, выпрямитель, светодиод расположены на потенциале конт5 ролируемой тиристорной ячейки. Регистр, элемент выдержки времени, блок управления расположены на потенциале земли.

Устройство работает следующим образо.м. При наличии разности потенциалов ф

0 ф (точек А и К на чертеже) команда с ЦПУ 17 поступает на БУ 15. Последний одновременно в свою очередь посылает сигнал управления на запуск элемента 16 выдержки времени предустановки и блок 19 запуска. Выходной сигнал элемента 16 посту5 пает на вход с номером N+1 регистра 14 и присутствует там в течение заданного времени Т, длительность которого выбирают исходя из требований не более паспортного времени включения тиристоров 2 блока тиристорных ячеек. Команда от БУ 15 через световод 18 поступает на 63 19. Последний формирует и подает одновременно сигналы управления на тиристоры 2 всех N ячеек тиристорного блока. Конденсатор 5 (в каждой из N ячеек) предварительно заря5 жен с полярностью, указанной на чертеже (если тиристор в какой-то ячейке пробит, то конденсатор 5 не может быть заряжен). При включении тиристора 2 конденсатор 5 разряжается по контуру первичная обмотка трансформатора 7- резистор 6 - анодный

0 реактор 3 - тиристор 2. Мощность разряда конденсатора по указанному контуру равна энергии, накопленной в конденсаторе, поделенной на постоянную времени данного контура. Мощность, требуемая для питания светодиода 11, много меньше (на три-пять порядков), чем мощность, выделяемая на элементах контура разряда конденсатора 5.

Поэтому включение трансформатора 7 последовательно с элементами демпфирующей RC-цепи никоим образом не изменяет характер ее работы согласно ее назначению - демпфирование dU/di на тиристоре 2.- Амплитуда тока трансформируемого сигнала ограничена резистором 8, напряжение - стабилитроном 9. Диод 10 служит для обспечения нормальной работы светодиода 11. Фазировка вторичной обмотки трансформатора 7 относительно его первичной обмотки должна быть такова, чтобы при указанной на чертеже полярности конденсатора 5 на аноде светодиода 11 был « + . Световой поток светодиода 11 через оптический разъем 12 и световод 13 поступает на вход регистра 14. Число входов регистра 14 N-f-1, обладающего памятью, равно числу контролируемых ячеек N блока тиристоров плюс один - вход для сигналов элемента 16 выдержки времени. Если все сигналы от контролируемых ячеек приходят за время Т, заданное элементом 16 на входы регистра 14, то это говорит о том, что все тиристоры 2 ячеек 1, а также их демпфирующие RC-цепи функионируют нормально. Далее эта информация по каналам обратной связи поступает на ЦПУ 17. Если сигнал от какой-то ячейки контролируемого блока тиристоров поступает за время боитьшее, чем время Т, или вообще не поступает, то это означает, что данная ячейка тиристорного блока вышла или вскоре выйдет из строя.

Формула изобретения

Устройство для контроля блока N последовательно соединенных тиристоров, снабженного блоком управления тиристорами, каждый из которых щунтирован демпфирующей RC-цепочкой, содержащее (N-1) датчиков тока, (N-1) выпрямителей, элемент индикации и релейный элемент, отличающееся тем, что, с целью повьииения

надежности, в него введены элемент выдержки времени, датчик тока, выпрямитель, (N-1) элементов индикации по числу тиристоров, токоограничивающие, стабилизирующие элементы и световоды, в качестве релейного элемента использован регистр, а в

качестве датчиков тока - импульсные трансформаторы тока, причем в качестве первичной обмотки каждого импульсного трансформатора тока использован токонесущий провод соответствующей демпфирующей RC-цепочки, а вторичная обмотка каждого трансформатора тока через соответствующие токоограничивающий, стабилизирующий элемент и выпрямитель подключен к входу соответствующего элемента индикации, каждый из N входов регистра через световод подключей к выходу соответствующего элемента индикации, (Ы+1)-й вход регистра подключен к выходу элемента выдержки времени, вход которого предназначен для подключения к выходу блока унравления тиристорами.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты и контроля тиристорных преобразователей. Цель изобретения - повыщение надежности. Устройство из N последовательно соединенных ячеек 1 содержит тиристор 2, анодный реактор 3, демпфирующую RC-цепь 5 и 6, датчик тока (ДТ) 7, блок управления 15 и релейный элемент 14. Введение элемента выдержки времени 16, (N-1) элементов индикации по числу тиристоров,использованиетокоограничивающих элементов в качестве релейного элемента регистра, а в качестве ДТ 7 - импульсных трансформаторов тока обеспечивает своевременную информацию о выходе из строя тиристорной ячейки 1 или предупреждает о скором выходе ее из строя. Сигналы от контролируемых ячеек поступают за время Т, которое задается эле.ментом выдержки времени 16 на входы регистра 14, что свидетельствует о нор.мальной работе f всех ячеек 1. Информация поступает на центральный пульт управления 17. 1 ил. (Л ю ьс со (;о СП ЬлП si/ I 5 W 1 тI 7 I