УСТРОЙСТВО для ОБНАРУЖЕНИЯ ПРОБИТЫХ ВЕНТИЛЕЙ В ПЛЕЧАХ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ Советский патент 1970 года по МПК H02H7/12 

Устройство относится к классу статических преобразователей, выполнеиных на нолупроводниковых вентилях.

. Известно устройство для обнаружения пробитых вентилей полупроводникового преобразователя, содержащее интегрирующую цепочку, импульсный трансформатор с выходным органом защиты и динисторы, сигнал на которые поступает с датчиков пробоя.

Отличие предлагаемого устройства состоит в том, что динпсторы через интегрирующую цепочку включены между вентилями противоположных плеч преобразователя.

Это позволяет упростить устройство и повысить его чувствительность.

На чертеже приведена принципиальная схема Предлагаемого датчика и его подключение к силовым вентилям преобразователя.

Он состоит из ограничительного резистора 1, конденсатора 2, динисторов 3 и 4, импульсного трансформатора 5 и диодно-конденсаторного ограничительного устройства. Датчик подключается к вентилям противоположных плеч 6 VI 7 преобразователя.

При отсутствии пробитых вентилей в цепочках 6 и 7 преобразователя на конденсаторе 2 при работе преобразователя создается переменное напряжение ам.плитудой, меньщей напряжения срабатывания динисторов 5 и 4. Пробой вентиля в любом из плеч преобразователя вызывает увеличение амплитуды переменной составляющей и появление постоянной составляюн1.ей напряжения на конденсаторе 2. При этом максимальное значение напрял ения на конденсаторе и динисторах увеличивается до величины равной:

2п

.

К + К,

lv N - n 2

10

где о - максимальное напряжение на одном плече преобразователя; Л - полное количество вентилей з преобразователе, включенных последовательно; п-количество пробитых вентилей в одном плече; К - коэффициент передачи переменной составляющей напряжения, зависящий от формы напряжения на вентилях и соотношения параметров; Ка - коэффициент передачи постоянной составляющей напряжения, зависящий от формы напряжения на вен гилях.

В случае отсутствия пробитых вентилей в любом из плеч преобразователя максимальнее напряжение на конденсаторе н динисторах

равно:

ляться отношением максимального напряжения на входе при наличии пробитых вентилей к напряжению на входе при отсутствии пробитых вентилей.

14- -

Ь К N

N - 2n

Из этого выражения видно, что с уменьшением коэффициента передачи переменной составляюш,ей напряжения чувствительность датчика возрастает настолько, что может быть достаточной для обнаружения одного пробитого вентиля.

Увеличение максимального напряжения на конденсаторе 2 до величины, большей напряжения срабатывания динисторов, приводит к их срабатыванию и появлению импульсов тока в .первичных обмотках трансформатора 5. При этом во вторичной обмотке трансформатора 5 появляются импульсы тока, достаточные для срабатывания коммугирующего устройства (например, тиристора), обеспечиваюп его отключение преобразователя.

Работа предлагаемого датчика для обнаружения пробитых вентилей проверена в эксплуатацианиых условиях преобразователя постоянного тока мощностью 3000 кет с частотой инвертирования iOOO гц. Указанный преобразователь содержит выпрямитель, выполненный по мостовой схеме, на 60 полупроводниковых вентилях типа ВКДЛ-200 9 кл. В каждом плече заключено по 15 вентилей последовательно. В результате проверки установлено, что предлагаемый датчик способен обнаружить два пробитых вентиля и обеспечить отключение преобразователя через несколько полупериодов с момента пробоя. При частоте 1000 гц время срабатывания датчика не выходит за пределы 2-3 мсек в случае включения преобразователя с пробиты.ми вентилями и 1 мсек в случае пробоя вентилей во время работы преобразователя.

Данное устройство может быть использовано для обнаружения пробитых вентилей как в выпрямителе, так и з инверторе. Пе исключена возмсжность использования такого устройства для обнаружения пробитых вентилей при последовательно-параллельном соединении.

В случае, когда пуск преобразователя осу5 ш,ествляется подачей илгпульсов управления на вентили, иногда наблюдаются ложные срабатывания датчика, обусловленные увеличением максимального напряжения на-выходе интегрируюш,ей цепочки 1, 2 ъ первый полупе0 риод колебаний. Для исключения возможности таких ложных срабатываний датчика выход интегрируюшей цепочки зашунтирован днодно-конденсаторным ограничительным устройством, состоящим из двух последователь5 иых диодно-конденсаторных цепочек, включенных встречно-параллельно. При наличии такого ограничительного устройства напряжение на выходе интегрируюш;ей цепочки в момент нуска преобразователя будет меньше,

0 чем в установившемся режиме, благодаря увеличению емкости интегрирующей цепочки в момент пуска за счет емкости конденсаторов 5 и Р ограничительного устройства. Наличие диодов в цепи ограничительного устройства

5 обеспечивает появление постоянного напряжения на конденсаторах S и Я равного соответственно амплитуде прямого и обратного напряжений на выходе интегрируюшей цепочки. Большая величина сопротивления резистора

0 10 обеспечивает увеличение амплитуды напряжения на выходе интегрируюшей цепочки до значения, почти равного амплитуде напряжения без ограничительного устройства в установившемся режиме.

Предмет изобретения

Устройство для обнаружения пробитых вентилей в плечах полупроводникового преобразователя, содержащее интегрирующую цепочку, импульсный трансформатор с выходным органом защиты и диннсгоры, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и упрощения, указанные динисторы через интегрирующую цепочку включены между

вентилями противоположных плеч преобразователя.