Устройство для защиты выпрямителя Советский патент 1988 года по МПК H02H7/22 

-1ГФ

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может использоваться в системах автоматизации технологических процессов. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. За счет введения двоичного дешифратора 18, элемента биЛИ-НЕ 19 и элемента 58 ИЛИ 20, подключенных через селекторы 21, 22 длительности, исключается влияние коммутационных провалов и импульсных помех, 3 ил. (Л

-й- т

1

VV it

.ф Ф .у.

цЦ Ш ЕгЗ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к силовой преобразовательной технике, и может применяться в источниках питания систем управления технологическими процессами.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства для защиты выпрямителя.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы (а) и кодовая таблица (б), поясняющие работу устройства; на фиг. 3 - схемы функциональных блоков.

Устройство содержит силовые вентили t-6, к которым подключены датчики 7-12 проводимости и блок 13 на25

30

35

грузки, автоматический выключатель вентиль силового моста. Наличие подсоединяет устройство к сети через клеммы 15-17, полный дешифратор 18, элемент 6Ш1И-НЕ 19, элемент 58ИЛИ 20, селекторы 21 и 22 длительности импульсов подключены к входам авто- матического выключателя 14.

Датчики 7-12 содержат (фиг.За) разделительный конденсатор 23, разделительный трансформатор 24 с обмотками 2,5-27, генератор 28 сигнала несущей частоты, маломощный выпрямитель 29,, фильтрующий конденсатор 30 и пороговый элемент 31.

Автоматический выключатель имеет две обмотки 32 и 33 (фиг. Зб), которые выполняют функцию ИЛИ.

Устройство работает следующим образом.

При исправном состоянии всех вентилей 1-6 в открытом состоянии может находиться только два из шести вентилей..

Синхронно с переходом того или иного вентиля в проводящее состояние на выходе датчиков 7-12 проводимости формируются сигналы Яог. 1, причем их количество равно двум.

Рассмотрим выпрямитель в качестве источника формирования 6-разрядного двоичного кода. При этом диоду 1 присвоим значение Q младшего разря да, вентилю 6 - значение Qg старшего разряда. Разрядность остальных вентилей моста соответствует их композиции на фиг. 1.

40

45

50

избыточной кодовой единицы в каком- либо из разрядов приводит к об нулению всех входов элемента 19 (фиг. 1) и появлению Лог. Г на одном из выходов элемента 20. В резуль тате элементы 19 и 20 переходят в единичное по выходу состояние, а сиг нал Лог. О с некоторой задержкой по времени появляется на выходе селекторов 21 и 22. При этом автоматический выключатель 14 отключает неис правный силовой вентиль 1-6 выпрямителя от сети.

Элементы 19, 22 и 20, 21 являются взаимно дублирующими с целью повышения достоверности процесса диагнойти рования, нарушение которой может про изойти ввиду неисправностей, непосред ственно в трактах схемы защиты выпрямителя. Например, элемент 19 може оказаться в неисправном нулевом по выходу состоянии, в этом случае свои защитные функции выполняют элементы 20 и 21. При неработоспособности элемента 20 отключение выпрямителя о сети будет производиться за счет эле ментов 19 и 22. Аналогично происходит отключение и при неисправности какого-либо из элементов 21 и 22 или обмоток 32 и 33 (фиг. Зб) автоматического выключателя 14. Неисправност какого-либо элемента дешифратора 18 также приводит к отключению выпрямителя, так как при любом варианте исправны элементы дешифратора, которые

В этом случае на входах дешифрато- формируют сигналы либо на входах

ра последовательно формируется вполне определенная для каждого интервала времени двоичная кодовая комбинация (фиг. 25), которая для позиционного кода дает последовательности чисел 6,18,24,9,33 и 36. Данная комбинация однозначно связана с фактом исправного состояния элементов силовой схемы выпрямителя и суммируется (с отрицанием) с помощью элемента 19. Выходной сигнал последнего

соответствует Лог. О, если выпрямитель функционирует в соответствии со .своим заданным алгоритмом. Одновременно сигналы на остальных выходах дешифратора 18 равны Лог.О, что

определяет нулевой уровень выходной координаты элемента 20.

Предположим, что на каком-то интервале времени (фиг. 2б) в открытое и неисправное состояние перешел тре

вентиль силового моста. Наличие

избыточной кодовой единицы в каком- либо из разрядов приводит к обнулению всех входов элемента 19 (фиг. 1) и появлению Лог. Г на одном из выходов элемента 20. В результате элементы 19 и 20 переходят в единичное по выходу состояние, а сигнал Лог. О с некоторой задержкой по времени появляется на выходе селекторов 21 и 22. При этом автоматический выключатель 14 отключает неисправный силовой вентиль 1-6 выпрямителя от сети.

Элементы 19, 22 и 20, 21 являются взаимно дублирующими с целью повышения достоверности процесса диагнойти- рования, нарушение которой может произойти ввиду неисправностей, непосредственно в трактах схемы защиты выпрямителя. Например, элемент 19 может оказаться в неисправном нулевом по выходу состоянии, в этом случае свои защитные функции выполняют элементы 20 и 21. При неработоспособности элемента 20 отключение выпрямителя от сети будет производиться за счет элементов 19 и 22. Аналогично происходит отключение и при неисправности какого-либо из элементов 21 и 22 или обмоток 32 и 33 (фиг. Зб) автоматического выключателя 14. Неисправность какого-либо элемента дешифратора 18 также приводит к отключению выпрями . теля, так как при любом варианте исправны элементы дешифратора, которые

формируют сигналы либо на входах

элемента 19, либо на входах элемента 20. Тайим образом, предлагаемый вариант защиты выпрямителя полностью

отвечает требованиям самоконтроля, когда неисправность в трактах диагностирования должна приводить к отключению силовой части схемы либо компенсироваться дублирующим работоспособным каналом диагностирования.

Селекторы 21 и 22 предотвращают ложные срабатывания автоматического выключателя 14, так как не пропускают Q неисправности выпрямителя, на его командные входы сигналы, дпи- I тельность которых однозначно не связана с выходом из строя какого-либо из вентилей 1-6 моста, а является следствием естественного разброса параметров элементов датчиков 7-12 (фиг. За).

Генератор 2& формирует высокочаскороткого замыкания. Это в собой резкое уменьшение ам нала на входе элемента 31, устанавливается в состояни

Применение устройства п повысить надежность работы теля, повысить надежность защиты, достоверность опре

Формулаиз обре

t5

тотный (20-100 кГц) сигнал типа меандр со средним нулевым значением. В случае непроводящего состояния диода Г сопротивление его перехода достаточно велико, и трансформатор 24 со стороны обмотки 25 работает в режиме холостого хода. Сопротивление конденсатора 23 для частоты генератора 28 пренебрежимо мало, однако велико для частоты напряжения сети. Тем самым исключается влияние силовой сети выпрямителя на работу датчика проводимости. Когда вентиль 1 закрыт, амплитуда сигнала на выходе выпрямителя 29 максимальна и превышает пороговый уровень элемента 31. В этом случае выходной снг нал датчика проводимости равен Лог. О.

Когда диод 1 открывается, конденсатор 23 шунтирует обмотку 25 и трансформатор 24 переходит в режим

20

25

Устройство для защиты в выполненного до трехфазной схеме, на входе которого у автоматичех:кий выключатель командньми входами, содерж датчиков состояния вентиле которых предназначены .для параллельно соответствующе выпрямителя, два селектора ти импульсов, выходы котор значены для подключения к вующим входам автоматическ чателя, отличающе что, с целью повышения пом вости защиты выпрямителя, но полным шестиразрядным д

30 ром, элементом 6ИЛИ-НЕ и э 58ИЛИ, причем выходы дешиф соответствующие рабочим со диодов выпрямителя, подклю дам элемента бИЛИ-НЕ, выхо соединен с входом первого длительности импульсов, ос ходы деши атора подключен элемента 58ИЛИ, вы;|сод кото нен с входом второго селек

тепьности импульсов.

35

неисправности выпрямителя,

короткого замыкания. Это влечет за собой резкое уменьшение амплитуды сигнала на входе элемента 31, который устанавливается в состояние Лог.1.

Применение устройства позволит повысить надежность работы выпрямителя, повысить надежность работы защиты, достоверность определения

неисправности выпрямителя, I

Формулаиз обретения

неисправности выпрямителя, I

Устройство для защиты выпрямителя, выполненного до трехфазной мостовой схеме, на входе которого установлен автоматичех:кий выключатель с двумя командньми входами, содержащее шесть датчиков состояния вентилей, входы которых предназначены .для подключения параллельно соответствующему диоду выпрямителя, два селектора длительности импульсов, выходы которых предназначены для подключения к соответствующим входам автоматического выключателя, отличающее с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости защиты выпрямителя, оно снабжено полным шестиразрядным дешифратором, элементом 6ИЛИ-НЕ и элементом 58ИЛИ, причем выходы дешифратора, соответствующие рабочим состояниям диодов выпрямителя, подключены к входам элемента бИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом первого селектора длительности импульсов, остальные выходы деши атора подключены к входам элемента 58ИЛИ, вы;|сод которого соединен с входом второго селектора длитепьности импульсов.

d

1398023