Устройство для защиты силовых полупроводниковых вентилей Советский патент 1962 года по МПК H02H7/125 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОЗаявлено 6 декабря 1961 г. за № 754552/24-7 в Комитет ло делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений № 20 за 1962 г.

В СИЛОВЫХ полупроводниковых выпрямительных агрегатах в тех случаях, когда нужно получить достаточно высокое выпрямленное напряжение, применяется последовательное соединение полупроводниковых вентилей. Для равномерного распределения напряжений на вентилях в непроводящий полупериод применяется шунтирование вентилей активными сопротивлениями.

Существующие приборы для защиты (плавкие предохранители, датчики обратного тока) не позволяют подать сигнал на отключение выпрямителя при выходе из строя одного из последовательно включенных вентилей (при закорачивании перехода, значительном возрастании тока или обрыве цепи), так как они начинают реагировать только тогда, кОгда выйдет из строя второй вентиль и все плечо окажется короткозамкнутым, а при обрыве цепи вентиля они вообще не реагируют. Это приводит, вопервых, к ВЫХОД} из строя остальных вентилей, соединенных последовательно с закороченным вентилем, во-вторых, к возможному выходу из строя вентилей других плеч из-за перегрузки током короткого замыкания вследствие недостаточно быстрого отключения выпрямителя.

Предлагаемое устройство для защиты силовых полупроводниковых вентилей от обрыва или короткого замыкания выполнено на двух магнитных сердечниках с общей управляющей обмоткой, включенной в диагональ моста, образованного защищаемыми вентилями и шунтирующими их сопротивлениями.

Обмотки смещения устройства питаются от источника постоянного тока, выходные обмотки соединяются последовательно и включаются на исполнительное реле. ВЫХ ВЕНТИЛЕЙ

№ 150906- 2 -

Такое выполнение устройства обеспечивает повышение быстродействия защиты.

На чертеже изображено предлагаемое устройство для защиты полупроводниковых вентилей.

В диагональ моста, образованного вентилями 1, 2 и сопротивлениями 3 н 4, включается управляющая обмотка, охватывающая два сердечника 5 и 6, имеющих прямоугольную петлю гистерезиса. Кроме этой обмотки, сердечники имеют обмотки смещения 7 и S и выходные обмотки 9 и 10, соединенные последовательно. При исправных вентилях в управляющей обмотке протекает только небольщой ток небаланса, вызванный неравенством прямых и обратных сопротивлений вентилей. Намагничивающая сила смещения действует таким образом, что оба сердечника 5, 6 насыщены в противоположных направлениях.

При повреждении одного из вентилей баланс моста нарушается и

8обмотке управления протекает значительный ток небаланса. В обмотке

9будет индуктирована э.д.с. сигнала, во. много раз превосходящая э.д.с. помехи. Воздействуя на исполнительное устройство, э.д.с. сигнала приведет к отключению выпрямителя. При повреждении другого вентиля перемагнитится сердечник 6. При защите выпрямительного моста выходные обмотки 9, 10 всех плеч можно соединять последовательно и подключать к исполнительному устройству. Таким же образом можно защищать три и более включенных последовательно вентиля, добавляя на каждый вентиль пару сердечников и соединяя соответствующим образом выходные обмотки.

Единственным случаем, когда защита не будет работать, является случай одновременного выхода из строя обоих вентилей плеча, однако этот случай практически исключается. При наличии на выходе защиты полупроводникового устройства типа двухстабильного тригхера для срабатывания защиты достаточно времени порядка одной миллисекунды.

Предмет изобретения

Устройство для защиты силовых полупроводниковых вентилей от обрыва или короткого замыкания при их последовательном включении в плече выпрямителя с использованием уравнительных шунтирующих сопротивлений, отличающееся тем, что, с целью повьшения быстродействия защиты, оно выполнено на двух ма1нитных сердечниках с общей управляющей обмоткой, включенной в диагональ моста, образованного защищаемыми вентилями и шунтирующими их сопротивлениями, обмотками смещения, питаемыми от источника постоянного тока, и выходными обмотками, соединенными между собой последовательно и включенными на исполнительное реле.

0 К исполни - тельнопу 5 аппарату