Устройство для токовой защиты преобразователя Советский патент 1989 года по МПК H02H7/12 

L

uT

//

сл

о

ьо to

3150

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты от токовых перегрузок преобразователей, снабженных дроссе пем ф1шьтра в силовой цепи.

Цель изобретения - повьЕиение надежности устройства для токовой защиты преобразователя.

На чертеже приведена блок-схема устройства для токовой защиты.

Устройство содержит RC-фильтры 1, 2, входы которых соединены с выводами силового сглаживающего дросселя преобразователя 3, а выходы подключены, соответственно, к инвертирующему и неинвертирующему входам дифференциального усилителя А, выход которого соединен с первым входом компаратора 5, а другой его вход через последовательно соединенные КС-фильтры 6 и делитель напряжения 7 подключен к выходу датчика тока 8, к которому также подключен первый вход компаратора 9, второй вход которого подключен к вькоду источника опорного напряжения 10, выходы компараторов 5 и 9 подключены к входам исполнительного органа 11 .

Устройство работает следующим образом.

Напряжение с вьшодов сглаживающего дросселя преобразователя 3 поступает через RC-фильтры 1 и 2 на инвертирующий и неинвертирующш входы дифференциального усилителя 4, на выходе которого формируется постоянное напряжение, пропорциональное падению напряжения на активном сопротивлении обмотки сглаживающего дросселя 3 от протекания через него выходного тока преобразователя. Напряжение с выхода дифференциального усилителя 4 поступает на первый вход компаратора 5, а на второй его вход поступает напряжение с выхода датчика тока 8 через делитель напряжения 7 и RC-фильтр 6.

При отсутствии токовой перегрузки напряжение на выходе дифференциального усилителя 4 меньше, чем напря- жение на выходе RC-фильтра 6, поэтому компаратор 5 находится в состоянии положительного насыщения.

Напряжение от датчика тока 8 поступает на первый вход компаратора 9 на второй его вход поступает напряжение от источника опорного напряже ния 10. При отсутствии токовой пере

0 5

о

«

5

грузки напряжение на выходе датчика тока 8 меньше, чем напряжение источника опорного напряжения 10, поэтому компаратор 9 находится в состоянии отрицательного насыщения.

При увеличении тока преобразователя выше допустимой технологической перегрузки, напряжение на выходе датчика тока 8 становится больше, чем напряжение источника опорного напряжения 10, компаратор 9 переходит в состояние положительного насьш;ения, исполнительный орган 11 срабатывает и отключает преобразователь.

В случае возникновения токовых перегрузок в пределах технологически допустимых, мощность потерь в сглаживающем дросселе преобразователя 3 и силовом трансформаторе преобразователя возрастает пропорционально квадрату перегрузки, в отличие от потерь в силовых тиристорах, в которых мощ11ость потерь увеличивается почти пропорционально кратности перегрузки. Поэтому нагрев трансформатора и дросселя протекает более интенсивно, чем силовых тиристоров. Если масса сглаживающего дросселя 3 меньше массы силового трансформатора преобразователя (что вьтол- няется в подавляющем большинстве случаев), то первый нагревается быстрее и является наиболее слабым элементом в преобразователе с точки зрения перегрева силовых элементо в при токовых перегрузках.

По мере нагрева сглаживающего дросселя 3, сопротивления его обмотки увеличивается пропорционально температуре нагрева и температурному коэффициенту сопротивления материала обмотки сглаживающего дросселя 3. Падение напряжения на сглаживающем дросселе преобразователя 3 увеличивается пропорционально температуре нагрева последнего. Соответственно, увеличивается напряжение на выходе дифференциального усилителя 4, которое поступает на вход компаратора 5. На другом входе компаратора 5 присутствует напряжение, пропорциональное выходному току преобразователя. При температуре обмотки сглаживающего дросселя преобразователя 3 меньше предельно допустимого значения, напряжение на вькоде дифференциального усилителя 4 меньше, чем напряжение на выходе КС-фильтра

6, компаратор 5 находится в состоянии положительного насыщения. При увеличении температуры нагрева сгла- живающего дросселя 3 выше допустимого значения, напряжение на выходе дифференциального усилителя 4 становится больше,чем напряжение на выходе RC-фильтра 6. Компаратор 5 переходит в состояние отрицательного насыщения, исполнительный орган 11 срабатывает и отключает преобразователь.

Дополнительный канал защиты, образованный фильтрами 1,2, дифференциальным усилителем 4, компаратором 4 и соответствующими связями, повышает надежность защиты при кратковременных технологических перегрузках, что помогает лучше использовать перегрузочную способность преобразователя.

Формула изобретения

Устройство для токовой защиты преобразователя, снабженного сглажи

вающим дросселем в силовой цепи, содержащее датчик тока, предназначенный для включения в силовую цепь преобразователя, первый компаратор, второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а выход соединен с входом исполнительного органа защиты, второй компаратор и делитель напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, введены дифференциальный усилитель, три RC-фильтра, причем исполнительный орган защиты входом соединен с выходом второго компаратора, первый вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя, входы которого предназначены для подключения к выводам сглаживающего дросселя, соответственно, через первый и второй RC-фильтры, при этом выход датчика тока, соединенный с первым входом первого компаратора, подключен к второму входу второго компаратора через последовательно соединенные делитель напряжения и третий RC-фильтр.

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение надежности. При работе преобразователя с максимальными нагрузками наиболее слабым элементом с точки зрения перегрева является дроссель фильтра в силовой цепи. Дифференциальный усилитель 4 совместно с фильтрами 1, 2 выделяет постоянную составляющую напряжения на дросселе 3, сопротивление обмотки которого зависит от ее температуры, обусловленной нагрузкой преобразователя. При увеличении температуры дросселя выше допустимой разность напряжений на входах компаратора 5 увеличивается и его выходной сигнал воздействует на исполнительный орган защиты 11. При перегрузке по току срабатывает компаратор 9 и включает исполнительный орган защиты 11. 1 ил.