Датчик состояния вентилей реверсивного тиристорного преобразователя Советский патент 1992 года по МПК H02H7/12 

19

v

%

VI О VI О

Сущность изобретения: повышение долговечности информации о состоянии вентилей достигается тем, что датчик дополнительно снабжен выпрямительным мостом 19, элементом гальванической развязки 23, причем входы выпрямительного моста 19 подключены через ограничительные резисторы 20, 21, 22 к соответствующим фазам питающего напряжения, а выход соединен со входом элемента гальванической развязки 23, выходом подключенного между ограничительным резистором 24 и базой первого транзистора 25 усилителя. 1 ил. А ВС 201

ho

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля состояния тиристоров и является уЬовершенствованием датчика состояния по основному авторскому свидетельст- ву № 1576972.

В основном изобретении по авторскому свидетельству № 1576972 описан датчик состояния вентилей реверсивного тиристор- ного преобразователя, содержащий шесть каналов контроля, состоящих из выпрямительных мостов, первый, третий и пятый из которых через ограничительные резисторы соединены с выводами для подключения к соответствующим фазам питающего напряжения и с выводами для подключения к одному из выходных зажимов преобразователя, а второй, четвертый и шестой соединены через ограничительные резисторы с указанными выводами для подключе- ния к соответствующим фазам питающего напряжения и с выводами для подключения к другому зажиму преобразователя, шесть элементов гальванической развязки, входы которых подключены к выходам соответст- вующих выпрямительных мостов, усилитель и источник питания, элементы гальванической развязки своими выходами соединены попарно, причем параллельно соединены выходы первого с выходами четвертого, вы- ходы третьего - с выходами шестого и выходы пятого - с выходами второго, указанные пары выходов соединены последовательно и включены между входом усилителя и отрицательным выводом источника питания, при этом выход усилителя использован в качестве выхода датчика.

Однако при отсутствии напряжения питания невозможно достоверно контролировать состояние вентилей тирмсторного преобразователя.

Целью предполагаемого изобретения является повышение достоверности информации о состоянии вентилей.

Поставленная цель достигается тем, что датчик состояния вентилей реверсивного тиристорного преобразователя по авторскому свидетельству Ns 1576972 снабжен дополнительными выпрямительным мостом, элементом гальванической развязки и тремя ограничительными резисторами, причем входы выпрямительного моста подключены через ограничительные резисторы к соответствующим фазам питающего напряжения, а выход соединен со входом элемента гальванической развязки, выходом подключенным между одним выводом первого резистора и базой первого транзистора усилителя, коллектор которого подключен к коллектору второго транзистора

усилителя, использованному в качестве выхода усилителя, и к одному выводу второго резистора, подключенному к одному из выходных зажимов преобразователя, при этом змиттер первого транзистора усилителя подключен к базе второго транзистора непосредственно, а к его эмиттеру, соединенному с другим выходным зажимом преобразователя, через третий резистор.

Соответствие данного технического решения критерию существенные отличия доказывается тем, что предлагаемое техническое решение позволяет более достоверно контролировать состояние вентилей тиристорного преобразователя за счет контроля состояния вентилей при отсутствии напряжения питающей сети (по входам А, В, С), что позволяет в аварийных ситуациях (кратковременное пропадание напряжения сети, либо изменение напряжения ниже допустимого предела по ГОСТу) избежать ложных срабатываний логики реверсивного тиристорного преобразователя, использующего сигнал датчика состояния, что особенно важно при использовании мощных реверсивных тиристорных преобразователей в системах регулирования в агрегатах непрерывного действия (прокатные станы, бумагоделательные машины), где состояние вентилей должно контролироваться в аварийных ситуациях абсолютно достоверно, вследствие больших экономических издержек, получаемых при ложных срабатываниях системы регулирования.

Вышеуказанное подтверждает возможность достижения положительного эффекта при осуществлении предлагаемого технического решения.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого датчика.

Датчик состояния вентилей реверсивного тиристорного преобразователя содержит шесть каналов контроля, состоящих из выпрямительных мостов 1-6, первый, третий и пятый из которых через ограничительные резисторы 7, 9, 11 соединены с выводами для подключения к соответствующим фазам питающего напряжения и с выводами для подключения к одному из выходных зажимов преобразователя, второй,четвертый и шестой через ограничительные резисторы 8, 10, 12, с указанными выводами для подключения к соответствующим фазам питающего напряжения и с выводами для подключения к другому выходному зажиму преобразователя, шесть элементов гальванической развязки 13-18 своими выходами соединены попарно, причем дополнительный выпрямительный мост 19 подключен че- рез ограничительные резисторы 20-22 к

соответствующим фазам питающего напряжения, а выход соединен со входом элемента дополнительной гальванической развязки 23, выходом подключенным между одним выводом резистора 24 и базой транзистора 25 усилителя, коллектор которого подключен к коллектору второго транзистора 28 усилителя, использованному в качестве выхода усилителя и к одному выводу резистора 27, подключенному к одному из зажимов преобразователя, при этом эмиттер транзистора 25 усилителя подключен к базе транзистора 28 непосредственно, а к его эмиттеру, соединенному с другим выходным зажимом преобразователя, через резистор 26.

Датчик работает следующим образом.

Датчик предназначен для контроля прохождения тока через вентили силового вы- прямительного моста в трехфазном тиристорном преобразователе. В данной схеме контролируется прохождение тока через два одновременно открытых вентиля выпрямительных мостов 1,4; 3,6; 5,2. В цепи базы транзистора 25 собрана логическая функция И из последовательно включенных трех пар выходных элементов диодной гальванической развязки. Каждая пара выходных элементов диодной гальванической развязки, включенная параллельно, осуществляет логическую функцию ИЛИ, тем самым осуществляя контроль прохождения тока через два одновременно открытых вентиля выпрямительных мостов 1,4; 3,6; 5,2. В исходном состоянии, когда вентили силового выпрямительного моста не открыты, напряжение фаз А, В, С через выпрямительные мосты 1-6 поступают на входы диодных оптронных гальванических развязок 13-18. При этом на выходе каждая диодная опт- ронная гальваническая развязка имеет небольшое сопротивление, что соответствует логическому состоянию 1. Последовательное соединение выходных элементов оптронных гальванических развязок соответствует логической функции И, то есть база транзистора 25 оказывается подключенной к минусу источника питания, что соответствует закрытому состоянию транзисторов 25, 28 и на выходе датчика появляется сигнал логической 1. При прохождении тока через два одновременно открытых вентиля, например выпрямительных мостов 1.4, напряжение на выпрямительных мостах 1.4 близко к нулю (падение напряжения на открытом вентиле 1,0 В) и на входах гальванических оптронных развязок напряжение тоже близко к нулю. При этом на выходе каждая диодная оптронная гальваническая развязка имеет наибольшее сопротивление, что приводит к включению в базовую цепь транзистора 25 большого сопротивления, то есть приводит к переключению логической функции И и на выходе

датчика появляется сигнал логического О. При отсутствии напряжения, либо при аварийной просадке напряжения выше допустимого сети (зажимы А, В, С) напряжение на выходе выпрямительного моста 19 стано0 вится недостаточным для включения оптронной гальванической развязки 23 и

базовая цепь транзистора 25 разрывается

от источника питания +Un, что приводит к

состоянию выхода датчика (Увых), соответ5 ствующее закрытым вентилям силового ти- ристорного моста (состояние логической Г).

Таким образом предлагаемое техническое решение по сравнению с прототипом

0 позволяет более достоверно контролировать состояние вентилей тиристорного преобразователя за счет контроля состояния вентилей при отсутствии напряжения питающей сети, либо при аварийных просадках

5 напряжения питающей сети ниже допустимого предела по ГОСТУ.

Ожидаемый экономический эффект по сравнению с базовым объектом (датчик состояния вентилей, используемый в THpt .0 сторных преобразователях типа ТПЕ, ИЖТШ 654613001 ТО) достигается за счет уменьшения аварийных простоев агрегатов непрерывного действия, использующих эти датчики, что составляет 0,1 % (200 рублей) от

5 общего времени работы агрегата, а при годовом выпуске 100 штук суммарный экономический эффект - 20 тыс. рублей. Формула изобретения Датчик состояния вентилей реверсив0 ного тиристорного преобразователя по авт. св. Мг 1576972, отличающийся тем, что с целью повышения достоверности информации о состоянии вентилей, он снабжен дополнительными выпрямительным мос5 том, элементом гальванической развязки и тремя ограничительными резисторами, причем входы выпрямительного моста подключены через ограничительные резисторы к соответствующим фазами питающего на0 пряжения, а выход соединен с входом элемента гальванической развязки, выходом подключенного между одним выводом первого резистора и базой первого транзистора усилителя, коллектор которого подключен к

5 коллектору второго транзистора усилителя, использованному в качестве выхода усилителя и к одному выводу второго резистора, другой вывод которого подключен к другому выводу первого резистора, подключенному к одному из выходных зажимов преобразивателя, при этом эмиттер первого транзистора усилителя подключен к базе второго транзистора непосредственно, а к его эмиттеру, соединенному с другим выходным зажимом преобразователя, через третий резистор,