Устройство диагностики вентильного преобразователя Советский патент 1988 года по МПК G01R31/27 

(Л

19

30

со

О)

оо

00 N5

Ф«/г/

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к системам обнаружения отказов и контроля вентильных преобразователей, предназначенных для использования в электроприводах постоянного тока.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем определения потери управляемости каждого тиристора в отдельности.

На фиг.1 приведена функциональная схема предлагаемого устройстваj на фиг. 2 - функциональная схема блока дешифрации на фиг. 3 - временные диаграммы сигналов управления в блоке дешифрации.

Устройство содержит два элемента ИЛИ 1 и 2, блоки 3 и 4 задержки,генераторы 5 и 6 тестовых сигналов, трансформаторы 7-11 элементов гальванической развязки, разделительные конденсаторы 12-16 элементов гальванической развязки, пороговые усилители 17-19, блок 20 дешифрации,блок 21 индикации, нагрузку 22 вентильного преобразователя, тиристоры 2328анодной и катодной вентильных групп преобразователя, трансформатор

29питания, контактор 30.

Входы элементов ИЛИ 1 и 2 являются входами устройства, выход элемента ИЛИ 1 через блок 3 задержки соединен с пятым входом блока 20 дешифрации и входом генератора 5 тестовых сигналов, выход которог о через трансформатор 7 первого элемента гальванической развязки и разделительный конденсатор 12 первого элемента гальванической развязки соединен с первым выводом нагрузки 22 вентильного преобразователя и тиристорами 23-25 анодной группы, выход элемента 1-1ПИ 2 через блок задержки соединен с шестым входом блока 20 дешифрации и входом генератора 6 тестовых сигналов, выход которого через трансформатор 8 второго элемента гальванической развязки и разделительный конденсатор 13 второго элемента гальванической развязки соединен с вторым выводом нагрузки 22 вентильно1 о преобразователя и тиристорами 26-28 катодной группы,вторичные обмотки трансформатора 29 питания, число которых равно числу фаз напряжения питания, соединены с соответ(;тную1цими входами вентильного

преобразователя и соответственно через третий элемент гальванической развязки, состоящий из трансформатора 9 и разделительного конденсатора 14, четвертый элемент гальванической развязки, состоящий из трансформатора 10 и разделительного конденсатора 15, и пятый элемент гальваниQ ческой развязки, состоящий из трансформатора 11 и разделительного конденсатора 16, с соответствующими входами пороговых усилителей 17-19, выходы которых соединены соответст5 венно с первым, вторым и третьим входами блока 20 дешифрации, входами блока 21 индикации, управляющие входы блока 20 дешифрации являются также входами устройства. Блок 20 дешифраQ ции содержит формирователи 31-36 импульсов, дешифраторы 37-42.

Первый и второй входы блока 20 дешифрации соединены соответственно с тактирующими входами дешифр аторов

5 37-39 и 40-41, третий вход блока 20 дешифрации соединен с первыми входами дешифраторов 39 и 42, четвертый вход блока 20 дешифрации соединен с первыми входами дешифраторов

0 38 и 41, пятый вход блока 20 дешифрации соединен с первыми входами дешифраторов 37 и 40, с шестого по одиннадцатый входы блока 20 дешифрации соединены с соответствующими входами формирователей импульсов 31- 36, выходы которых соединены с соответствующими вторыми входами дешифраторов 37-42, выходы которых соединены с соответствующими выходами блока 20 дешифрации.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы управления тиристорами приходят поочередно на тиристоры анодной 23-25 и катодной 26-28 групп выпрямительного моста. Если текущий импульс управления предназначен, например, для тиристора 23 анодной группы, то соответствующий управQ ляющий импульс появляется также на входе элемента ИЛИ 1, с выхода которого поступает на вход блока 3 задержки, который осуществляет задержку входного импульса на интервал вреg мени, равный периоду коммутации тока с предыдущего проводящего тиристора на тиристор 23. При исправном состоянии тиристоров после подачи импульса управления тиристор 23 должен на5

0

5

ходиться в открытом состоянии, а тиристоры 24 и 25 - в закрытом. Задержанный импульс управления с выхода блока 3 задержки поступает на пятый вход блока 20 дешифрации в качестве сигнала,синхронизирующего работу блока 20 дешифрации. Этот же импульс запускает генератор 5 тестовых сигналов анодной группы, которьм представляет собой одновибратор, формирующий затухающую синусоиду. Максимальное значение производной тестового сигнала генератора не должно превышать предельно допустимого значения для тиристоров диагностируемого преобразователя, чтобы не возникало открывание закрытого тиристора быстроизменяющимся напряжением анод катод. Частота тестового сигнала должна быть достаточно большой, чтобы не возникало шунтирующего действи нагрузки 22 и трансформатора 29 питания ,

При исправной работе т стовый сигнал проходит через трансформатор 7, разделительный конденсатор 12, открывшийся тиристор 23, разделительный конденсатор 14, трансформатор 9 и поступает на пороговый усилитель 17, формирующий на выходе прямоугольный импульс, поступающий на блок 20 дешифрации. При этом на выходах пороговых усгшителей 18 и 19 импульсов быть не должно, наличие же этих импульсов указывает на пробой тиристоров 24 и 25, не закрывшихся в процессе коммутации тока на тиристор 23 Отсутствие импульса на выходе порогового усилителя 17 говорит об обрыве тиристора 23, т.е. потере управляемости, так как указанный тиристор должен открываться текущим импульсом управления. Импульсы управления подаются на управляющие входы блока 20 дешифрации для информации о том, какие тиристоры должны быть открыты.

Следующий по времени импульс управления ; олукен открыть тиристор уже ка ТОД11ОЙ группы и, пройдя через элемент ИЛИ 2 и блок 4 задержки, установить блок 20 дешифрации в режим диагностирования катодной 1 руппы тиристоров преобразователя. Разделительные конденсаторы 12-16 предотвращают случар1ное попадание высокого напряжения от трансформатора 29 пи- .тания в схему диагностики.

10

15

20

30

35

40

688274

В связи с тем, что каждый импульс управления тиристорами фактически преобразуется в тестирующий сигнал, вызывающий появление соответствующего диаг ностирующего сигнала на индикаторах блока 21 индикации, то возможно осуществлять быстродействующую защиту преобразователя в самом начале развития аварии, которая обычно развивается лавинообразно, т.е. первоначально возникшая неисправность вызывает каскад последующих неисправностей. Устройство позволяет диагностировать неисправность тиристоров типа пробой неработающего преобразователя.

Блок 20 дешифрации, содержащий входы 1-XI (фиг. 2), работает следующим образом.

На входы VI-VIII блока 20 дешифрации поступают импульсы управления тиристорами 23-25 анодной группы, а на входы IX-XI - импульсы управле- 25 ния тиристорами 26-28 катодной группы. Временная диаграмма импульсов управления представлена диаграммой (фиг. За), на которой каждый импульс помечен номером тиристора, для которого он предназначен. Эти импульсы преобразуются формирователями 31-36 1) прямоугольные импульсы, длительность которых меньше интервала между импульсами управления (фиг. Зг), На входы I и II блока 20 дешифрации поочередно поступают импульсы с выходов блоков 3 и 4 задержки (фиг.36). Интервал времени между зтими импульсами и соответствующими импульсами управления t,-t. i, больше периода

1 Эо А

коммутации тиристоров преобразователя. На входы III-V блока 20 дешифрации поступают импульсы с пороговых усилителей 17-19 (фиг. Зв), длительность которых в сумме с длительностью периода коммутации меньше интервала между импульсами управления t.-t.

45

На выходах дешифраторов 37-42 формируется позидионньи кпд, соответствующий диагностической информации типа исправное состояние, обрыв или пробой.

Формула изобретения

Устройство диагностики ментильно- I o преобразователя, содерч-.лигое два

генератора тестовых сигналов, выходы которых через первый и второй элементы гальванической развязки соответственно соединены с соответствующими клеммами для подключения анодной и катодной вентильных групп объекта контроля, входы первого,второго и третьего пороговых усилителей соединены с выходами соответственно третьего, четвертого и пятог о элементов гальванической развязки, входы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами трансформатора питания и с первой, второй, третьей точками соединения анодной и катодной вентильных групп объекта контроля, выходы

пороговых усилителей соединены соответственно с первым, вторым, третьим входом блока дешифрации, выходы которого соединены с входами блока индикации, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены два блока задержки и два элемента

ИЛИ, входы которых соединены с соответствующими четвертыми входами блока дешифрации и входами устройства соответственно, выходы элементов ИЛИ через соответствующие блоки задержки соединены соответственно с пятым и шестым входами блока дешифрации и с соответствующими входами генераторов тестовых сигналов.

Изобретение относится к преобразовательной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит генераторы 5 и 6 тестовых сигналов, трансформаторы 7-11 элементов гальванической развязки, пороговые усилители 17-19, блок 20 дешифрации, блок 21 индикации, нагрузку 22 вентильного преобразователя, трансформатор 29 питания и контактор 30. Введение элементов ИЛИ 1 и 2, блоков 3 и 4 задержки и образование новых функциональных связей позволяют определить потери управляемости каждого тиристора 23-28 в отдельности. 3 ил.

Фиг.г

tj t2tjtifts

Фиг.З