Устройство для контроля состояния последовательно соединенных тиристоров Советский патент 1987 года по МПК H02H7/10 

112

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тиристорных высоковольтных преобразователях импульсного питания электрофильтров газоочистки, устанавливаемых на тепловых электростанциях, на предприятиях черной и цветной металлургии и т.д.

Цель изобретения - упрощение конструкции и увеличение надежности устройства.

На фиг,1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Источник 1 регулируемого выпрямленного напряжения с накопительным конденсатором 2 подключен к нагрузке 3 (электрофильтру) через дроссель 4 тйристорным ключом 5, где каждый тиристор 6 ключа шунтирован последовательной цепочкой из дросселя 7 и обратного диода 8, а также нелинейным резистором 9, и датчик 10 тока, выполненный, например, на базе трансформатора тока и повышающего трансформатора с разделением положительно и отрицательной полярности импульсов тока (два выхода), первый выход которого подключен непосредственно к первому запрещающему входу элемента ЗАПРЕТ 11 (выполненного, например, на базе ячеек И-НЕ) , а через пропорциональный расширитель 12 импульсов (выполненньзй, например, как интегрирующая RC-цепь с компаратором на выходе) - к его рабочему входу, второ выход датчика 10 тока соединен через инвертор-усилитель 13 с вторым запрещающим входом элемента ЗАПРЕТ 11, выход которого подключен к исполнительному органу 14.

Устройство работает следуюш;им образом.

Конденсатор 2 заряжен до напряжения регулируемого источника 1,и при включении тиристорного ключа 5 через электрофильтр 3, представляющий собой емкость, проходит колебательный ток прямой и обратной полярности. Прямой ток проходит по цепи 2-10-3-6- -4-2, обратный - по цепи 2-4-7-8-3- -10-2. Длительность протекания прямого тока зависит от величины индуктивности L дросселя 4 и суммарной емкости С последовательного конденсатора

2 и электрофильтра 3 и период его,

определяется выражением: t, 2 «-i|L- Cj-,

582

Длительность протекания обратнсч о тока зависит от суммарной индуктивно сти L дросселей 4 и 7 и суммарной емкости С. и период его определяе -

o

5

0

5 ся выражением: t,j

0

5

0

5

2

Суммарная емкость С

5

.

которая может изменяться,-входит одинаково в оба указанных выражения.

При пробое отдельных тиристоров ключа 5 часть дросселей 7 шунтируется и длительность протекания обратного тока уменьшается пропорционально количеству пробитых тиристоров.

Через датчик 10 тока, находящийся на потенциале земли, проходит прямой и обратный токи (фиг.2а). В пропорциональном расширителе 12 импульсов,на вход которого поступает сигнал первого тока, происходит его пропорциональное расширение по длительности, равной сумме длительностей прямого и обратного токов при целых тиристорах (фиг.28), Этот сигнал подается затем на вход элемента ЗАПРЕТ 11, на который также поступают два запрещающих сигнала: сигнал первого тока с датчика 10 тока (фиг.2 Б , пунктирная линия) 1и сигнал второго тока, прошедший через инвертор-усилитель 13. При таком включении элемент ЗАПРЕТ 11 не выдает сигнала, поскольку длительность входного сигнала (фиг.28) равна сумме длительностей запрещающих сигналов (фиг.2 В, пунктирная и сплошная линии).

При таком сочетании импульсов устройство не выдает никаких сигна-о лов.

При пробое отдельных тиристоров 6 в ключе 5 .длительность обратного тока уменьшается, так как уменьшается суммарная индуктивность на величину , гдеU п - число пробитых тиристоров, т.е.

t.

гд

2 Г-х|с (L - L

йп

При этом на вход элемента ЗАПРЕТ jQ 11 поступит от инвертора-усилителя 13 сигнал (фиг,2-а) короче сформированного в пропорциональном расширителе 12 импульсов и на выходе элемента ЗАПРЕТ сформируется импульс 2 (фиг.2а), по длительности пропорциональный числу пробитых тиристоров. Этот сигнал поступает на исполнительный орган 14, который фиксирует пробой тиристоров и может быть ис312971

пользован непосредственно для оперл- тивного управления.

За счет включения датчика тока в шину, имеющую потенциал земли, и использования для контроля состо- 5 яния тиристоров измерения соотношения длительностей импульсов прямого. ; и обратного токов в силовой цепи, предлагаемое устройство проще и надежнее известных. Формула изобретения

fO

Устройство для контроля состояния последовательно соединенных тиристоров преобразователя напряжения для питания электрофильтра, выполненного в виде входного выпрямителя, подключенного к накопительному конденсатору, соединенному с входом электрофильтра через дроссель и упомянутые тиристоры, каждый из которых шунтирован нелинейным резистором и обратным диодом, содержащее датчик тока, предназначенный для последовательного включения в силовую цепь контролиру-

84

емых тиристоров, отличающее- с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, введены пропорциональный расширитель импульсов, инвертор-усилитель, элемент ЗАПРЕТ и дроссели по числу контролируемых тиристоров, предназначенные для включения последовательно с обратными диодами, датчик тока предназначен дпя включения между заземпенным входным выводом электрофильтра и соответствующим выводом накопительного конденсатора и выполнен с первым и вторым выходами соответственно дпя положительной и отрицательной полярности тока, при этом первый выход датчика тока подключен к первому входу элемента ЗАПРЕТ непосредственно, к второму его входу - через пропорциональный расширитель импульсов, второй выход датчика тока через инвертор-усилитель подключен к третьему входу элемента ЗАПРЕТ, выход которого предназначен для подключения к испол-. нительному органу.

ВНИИШ Заказ 789/57 Тирах 619

Произв,-полигр, пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг. 2

Подписное

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тиристорных высоковольтных преобразователях импульсного питания элект- ро4ильтров газоочистки, устанавливаемых на тепловых электростанциях. Целью изобретения является упрощение конструкции и увеличение надежности устройства. При включении дополнительных дросселей 7 в цепи обратных диодов 8, шунтирующих тиристоры 6, количество неисправных тиристоров 6 однозначно соответствует соотношению дпительностей прямого и обратного токов через силовую цепь, в которую включен датчик тока 10. 2 ил. с S (Л