Устройство для защиты тиристорного преобразователя Советский патент 1987 года по МПК H02H7/12 

113

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты тиристорных преобразователей, например для электроприводов постоянного тока.

Цель изобретения - повьш ение надежности путем упрощения устройства.

На чертеже изображена схема устройства для защиты тиристорного пре- рбразователя.

Устройство содержит m датчиков 1 тока, включенных во вторичные обмотки трансформатора или фазы питающей сети. Датчики 1 тока соединены выходами с входами m схем 2 дифференцирования, m выходов которых, соответственно , соединены с m входами элемента ИЛИ-НЕ 3, выход последнего через элемент НЕ 4 соединен с первым входом элемента И-НЕ 5 и через одно- вибратор 6 с вторым входом элемента И-НЕ 5,

Устройство работает следующим образом,

В отсутствии аварийнь1х режимов при работе тиристорного преобразователя, в зоне непрерывных токов -вне интервалов коммутации через соответствующие вторичные обмотки силового трансформатора или фазы питающей сети протекает сглаженньш ток нагрузки На ВБГходах соответствующих датчиков 1 тока устанавливается почти постоянное по уровню напряжение. На йыхо- дах остальных датчиков 1 тока, включенных во вторичные обмотки трансформатора или.фазы питающей сети, через которые в рассматриваемый момент времени не протекает ток нагрузки, напряжение равно нулю, В этом случае . сигналы на выходах m схем 2 дифференцирования соответствуют уровню логического нуля. Параметры схем 2 дифференцирования рассчитаны таким обра зом, что изменение тока нагрузки с небольшой скоростью, проходящее в отсутствии аварийных режимов и обусловленное конечной индуктивностью сглаживающего дросселя в цепи выпрям ленного тока, а также динамическими режимами работы электропривода соответствуют напряжению на m входах элемента ИЛИ-НЕ 3 на уровне логическго нуля. Поскольку для интегральной микросхемы уровень сигнала логического нуля составляет не более 0,4 В, уровень.сигнала логической единицы н менее 2,4 В,а,например,для получивше

g о

5

о Q 5 g

5

12

наиболее широкое распространение трехфазной мостовой схемы тиристорного преобразователя скорость изменения тока нагрузки, протекающего через обмотки сетевого трансформатора или фазы питающей сети на интервалах коммутации или при указанных аварийных режимах, отличается от скорости изменения тока нагрузки вне интервалов коммутации при отсутствии аварийных режимов по меньшей мере на порядок то схемы 2 дифференцирования одновременно являются и пороговыми элементами, обеспечивающими на входах элемента ИЛИ-НЕ 3 сигналы на уровне логической единицы в случае большой скорости изменения тока нагрузки, имеющей место на интервалах коммутации или при аварийных режимах, и сигналы на уровне логического нуля при небольших скоростях изменения тока нагрузки вне интервалов коммутации при отсутствии аварийных режимов. Таким образом,, вне интервалов коммутации при отсутствии аварийных режимов на m входов элемента ИЛИ-НЕ 3 поступают сигналы нулевого уровня, формирующие на его выходе сигнал логической единицы и, соответственно,- на выходе элемента НЕ 4 сигнал на уровне логического нуля, накладываю-, щий запрет на прохождение импульсов через элемент И-НЕ 5.

При большой скорости изменения тока нагрузки, протекающего через

вторичные обмотки сетевого трансформатора или фазы питающей сети, что имеет место на интервалах коммутации или при аварийных режимах, которые могут появиться в одном из следующих случаев: короткое замыкание на шинах постоянного тока, одновременное включение встречно-параллельных мостов реверсивных тиристорных преобразователей с разде.льным управлением, потери управляемости отдельными вентилями , недопустимые статические перегрузки, работа тиристорного преобразователя в режиме прерывистых токов, возрастает скорость изменения выходного напряжения соответствуюш х датчи-,. ков тока и на выходах присоединен- 1В)1х к ним схем 2 дифференцирования устанавливается уровень, соответствующий логической единице, что обеспечивает на выходе элемента ИЛИ-НЕ 3 нулевой уровень, а на выходе элемента НЕ 4 сигнал, соответствующий уровню логической единицы. Единичные уровни на выходах соответствующих схем 2 дифференцирования поддерживаются в течение времени изменения ток нагрузки, протекающего через вторичные обмотки сетевого трансформатора или фазы питающей сети, с большой скоростью и определяют длительность сигнала на уровне логической единицы на выходе элемента НЕ 4. По фронту импульса логического элемента ИЛИ-НЕ 3 запускается одновибратор 6, параметры которого рассчитаны таким образом, что после его запуска выходной импульс на уровне логического нуля имеет длительность, превышающую время коммутации вентилей тиристорного преобразователя при отсутствии аварийных режимов, чем накладывается запрет на прохождение сигнала на уровне логической единицы с выхода элемета НЕ 4 через логический элемент И-НЕ 5. При аварийных режимах, обусловленных одной из указанных причин, время изменения тока нагрузки, протекающего через вторичные обмотки сетевого трансформатора или фазы питающей сети, с большой скоростью превышает длительность импульса на уровне логического нуля одновибратора 6. При этом на выходе элемента НЕ 4 поддерживается сигнал на уровне логической единицы, а на выходе одновибратора 6 устанавливается состояние логической единицы с задержкой, равной длительности импульса на уровне логического нуля одновибратора 6, Выходной импульс элемента И-НЕ 5 служит сигналом о возникновении аварийного режима, по которому производится отключение тиристорного преобразователя, например, блокировкой управляющих импульсов и емкостным гашением

97414

Количество датчиков тока, необходимых для технической реализации из вестного устройства, равно числу ти- ристоров и, например, для трехфазной мостовой нереверсивной схемы составляет шесть, а для реверсивной 12 и возрастает с увеличением сложности структуры силовой части тиристорного 10 преобразователя.

5

0

5

0

5

0

Для предлагаемого устройства количество датчиков определяется фаз- ностью питающей сети и не зависит от сложности структуры силовой части тиристорного преобразователя. Например, для трехфазной мостовой как нереверсивной, так и ревер- сивной схем их число равно трем. Снижение общего количества используемых датчиков тока позволяет повысить надежность устройства для защиты.

Формула изобретения

Устройство для защиты тиристорного преобразователя, содержащее датчики тока, предназначенные для включения в силовые цепи тиристоров преобразователей, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения надежности путем упрощения устройства, введены дифференцирующие элементы по числу датчиков тока, элементы ИЛИ-НЕ, И-НЕ, НЕ и одновибратор, при этом датчики тока предназначены для последовательного включения в фазные провода тиристорного преобразователя на стороне переменного тока, выходы их через дифференцирующие элементы соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к входам элемента И-НЕ соответственно через элемент НЕ и одновибратор.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты тиристорных преобразователей. Целью изобретения является повьпиение надежности путем упрощения устройства. Упрощение достигается за счет сокращения числа датчиков и относящихся к ним элементов схемы до количества, равного числу фаз. Контроль исправности производится путем измерения длительности интервалов коммутации, которые определяются по величине скорости изменения тока в силовых цепях. При превьппении заданной длительности интервалов коммутации вьщается сигнал аварии. 1 ил. с i (Л 00 оо со NU

Редактор Н.Бобкова

Составитель В.Широков Техред В.Кадар

Заказ 4236/48Тираж 617Подписное

ВНИШИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г . Ужг ород, ул .Прсзекч яая , 4

Корректор Н.Король