Устройство для контроля силовых полупроводниковых приборов в преобразователях электрической энергии Советский патент 1978 года по МПК H02H3/28 H02H7/10 H02M1/18 

следовательно соединенными вентилями блока, начала .первых обмоток соединены с входами усилителей-формирователей и анодами стабилитронов, а концы - с общей шиной и катодами стабилитронов, выходы усилителейформирователей иодключены к связанным между собой входам логических схем И и ИЛИ. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для контроля силовых полупроводниковых приборов.

Вентильный силовой блок содержит в нлече 1 (анодная группа) тиристоры 2-4, зашунтированные резисторами 5-7, и в плече 8 (катодная группа) тиристоры 9-11, зашунтированные резисторами 12-14, общие точки соединения анодов и катодов вентильного блока подключены к двум конденсаторам 15 и 16, другие зажимы которых связаны с катодом и анодом диода 17 и с концами вторых 18 и третьих 19 обмоток трансформаторов 20-22, при этом начала вторых 18 и третьих 19 обмоток трансформаторов соединены между собой и связаны с эквипотенциальными точками параллельных ветвей между последовательно соединенными вентилями блока, начала первых обмоток 23 трансформаторов соединены с входами усилителей-формирователей 24-26 и анодами стабилитронов 27-28, а концы с общей Шиной 30 и катодами упомянутых стабилитронов, выходы усилителей-формирователей 24-26 подключены к связанным между собой входам логических схем И 31 и ИЛИ 32. Иервый выходной сигнал 33 снимается со схемы И 31, а второй 34 - со схемы ИЛИ 32. Устройство работает следующим образом. Когда к вентильному плечу приложено обратное иапряжеиие, происходит заряд конденсаторов 15 и 16 через диод 17.

В момент времени, когда вентили находятся в проводящем состоянии, конденсатор 15 разряжается через источник напряжения и нагрузку от плеча 1 к плечу 8, открытые тиристоры 9-11, обмотки 19 трансформаторов.

Конденсатор 16 разряжается через обмотки 18 трансформаторов, открытые тиристоры 2- 4, источник иаирял ения и нагрузку (от плеча 1 к плечу 8).

Обмотки 18 и 19 траисформаторов для токов разряда включены встречно, поэтому результирующий магнитный лоток в сердечниках трансформаторов равен нулю, и в выходных обмотках этих трансформаторов сигнал отсутствует.

При обрыве тиристора, например 3, ток разряда конденсатора 15 пойдет через резистор 6, щунтирующий неисправный вентиль. Величина этого тока будет меньше, чем в случае нормальной работы вентиля. Поэтому в трансформаторе 20 в его обмотках 18 и 19 пойдут разные по величине токи. В выходной обмотке 23 трансформатора 20 наведется сигнал, который после усиления усилителем-формирователем 24 выдается на выход 34 и может быть использован для включения сигнальных или исполиительных схем.

В качестве усИлителей-форМИрбЁатеЛей 2426 могут использоваться триггеры Шмитта.

В случае короткого замыкания вентиля оказывается закороченным один из конденсато5 ров. Например, при замыкании тиристора 3 закорачивается конденсатор 15 вместе с обмоткой 19 трансформатора 30.

Следовательно, в цикле «заряд-разряд будет участвовать только конденсатор 16 и 0 только обмотки 18 трансформаторов.

В выходных обмотках 23 при этом у всех трансформаторов появятся сигналы, которые пройдут на оба выхода устройства.

Если выход 34 будет закрыт для этих сигналов, то можно будет судить о появлении короткозамкнутого вентиля при наличии сигнала на выходе 33, а при сигнале на выходе 34 о наличии вентиля, вышедшего из строя с обрывом цепи.

20 Коммутационные помехи, возникающие при работе тиристорных схем устраняются на входах усилителей-формирователей 24-26.

Уровни сигналов, снимаемых с выходных обмоток трансформаторов резко отличаются 25 по амплитуде в зависимости от вида неисправности.

Сигналы большого уровня ограничиваются с помощью стабилитронов 27-29.

Сравнительные испытания предложенного 0 устройства с известным показали его явное преимущество, так как оно оказалось более простым и надежным, обеспечивающим контроль двух видов неисправности, связанных с замыканием и обрывом цепей силовых венти5 лей.

Формула изобретения

Устройство для контроля силовых нолупро0 водниковых приборов в преобразователях электрической энергии с вентильными блоками с последовательно-параллельно включенными тиристорами, содержащее реагирующие органы, отличающееся тем, что, с целью

5 расширения функциональных возможностей, оно для каждого вентильного силового блока, состоящего из я носледовательно-параллельных ветвей вентилей, дополнительно снабжено п усилителями-формирователями, логическими схемами И и ИЛИ, двумя конденсаторами, диодом и п стабилитронами, реагирующие органы выполнены на п трехобмоточных трансформаторах переменного тока, при этом один зажим первого конденсатора соединен с анодной группой вентильного блока, другой зажим - с катодом диода и с .концами вторых обмоток трансформаторов, один зажим второго конденсатора соединен с катодной группой вентильного блока, другой - с анодом диода

0 и концами третьих обмоток трансформаторов, начала вторых и третьих обмоток соединены между собой и связаны с эквипотенциальными точками параллельных ветвей между последовательно соединенными вентилями блока, начала первых обмоток соединены с входами

усилителей-формирователей и анодами стабилитронов, а концы - с общей шиной и катодами стабилитронов, выходы усилителей-формирователей подключены к связанным между собой входам логических схем И и ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Радченко В. Д. и др. Защита полупроводниковых выпрямителей электроподвижного состава. М., «Транспорт, 1965, с. 39-47, рис. 20 и 22.

2.Kunz и., Zurneck Н. Steuerung und Regelung Kreisstromfreier Umkehrstromrichter. - «ETZ-A, 1971, H. 7, s. 418-421.

3.Авторское свидетельство СССР №413573, кл. Н 02И 7/10, Н 02М 1/18, 13.11.70.

В