Устройство для контроля проводимости вентилей преобразователя Советский патент 1980 года по МПК G01R31/27 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам, в которых используются вентильные преобразователи переменного тока в постоянный, и может быть использовано в быстродействующих тиристорных преобразователях для контроля проводимости венгилей. Известно устройство для измерения величины прямого падения напряжения на выпрямителе, содержащее осциллограф, подключенный к измерительной цепи, соединениой с испытуемым приводом через систему синхронизации. Недостаток устройства - отсутствие возмож ности контроля состояния вентилей в многофазных вьшрямнтелях и преобразователях. Известно также устройсгво для контроля проводимости вентилей преобразователя, содер жащее три резистора, соединенные в звезду, каждый из которых подключен одним кондом к соответствующему вентилю анодной группы преобразователя, а общая точка резисторов под соединена к резистору, соединенному с, нульорганом 2. Однако известное устройство обладает ккзким быстродействием и большой потребляемой мощностью. Цель изобретения - увеличение быстродействия и уменьше1ше потребляемой мощности устройства, обеспечение контроля при нарушеНШ1 симметрии питающего напряжения. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит сумматор, потенциальную развязку, выходной ключ и на каждую фазу питающего напряжения две пары стабилитронов, RC-цепочку, мостовой выпрямитель, инвертор, нуль-орган, причем между вентилем каждой фазы и корпусом подключены RC-цепочка и цепочка, состоящая из одной пары стабилитронов, резистора, другой пары стабилитронов, а между средней точкой ПС-цепочки и точкой соединения резистора с другой парой стабилитронов включен мостовой вьшрямитель, минусовой выход которого соединен через инвертор с полюсовым и далее через нуль-орган с од1шм из входов сумматора, к другим входам которого подключены схемы контроля других фаз, при этом выход сумматора через 3 потенциальную развязку соединен с выходным .ключем. На фиг.1 изображена принциниальная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы устройства. Устройство содержит три узла определения состояния вентилей (УОСВ) 1-3, входы которых подключены параллельно вентилям анодной группы преобразователя 4. УОСВ состоит из нелинейного сопротивления, образованного стабилитронами 5, резистором 6 и стабилитронами 7, параллельно которым подключена цепочЦа, состоящая из резисторов 8 и конденсатора; 9, которая подключена параллельно венти лю анодной группы преобразователя, выпрямителя 10, вход которого подсоединен к резисто ру 8 и стабилитронам 7, инвертора, соста влениого из транзистора 11 и резисторов 12 - 14, вхой инвертора подсоединен к отрицательному выводу вьпфямителя 10, нуль-органа собранного на транзисторе 15, резисторах 16, 17, вхо которого подключен через разделительный диод 18 и выходу инвертора Ии к положитель ному выводу выпрямителя 10. Выходы всех УОСВ подключены ко входам логического элемента 19 ИЛИ-НЕ, выход кото рого через потенциальную развязку 20 соединен с выходным ключем 21. Устройство работает следующим образом. В случае исправных и запретных вентилей преобразователя 4 на них возникает падение напряжения, это напряжеише поступает на цепочку, образованную стабилитронами 5, резистором 6 и стабилитронами 7. Величина напряжения стабилизации стабилитронов 5 гораздо выще напряжения стабили зации стабилитронов 7, следовательно под действием синусоидального напряжения на запертом вентиле преобразователя (фиг. 2а) на стабилитронах 7 вьщеляется напряжение по фо ме, показанной на фиг. 26. Одновременно на резисторе 8 выделяется напряжение, сдвинутое по фазе относительно напряжения на параллельно включенном венти ле на угол arctg -1- (фиг. 2в). RCco Напряжение с резистора 8 и стабилитронов поступает на вход выпрямителя 10, с выхода выпрямителя 10 сигналы отрицательной поляр ности (фиг. 2 г, д) поступают на вход инвертора, собранного на транзисторе 11 и резисторах 12 - 14, а сигналы положительной полярности (фиг. 2е) через резистор 16 поступают на базу транзистора 15. При этом на коллекторе транзистора 11 выделяются импульсы положительной полярности, которые через разделительный диод 18 и резистор 16 также поступают на базу транзистора 15. При закрытом вентиле преобразователя 4 к базе транзистора 15 приложен положительный потенциал (фиг. 2ж), который открывает транзистор 15, следовательно напряжение на коллекторе транзистора 15 равно нулю. Если все вентили анодной группы преобраователя закрыты, на выходе всех УОСВ 1-3 отенциалы равны нулю. При совпаде1ши этих сигналов на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 19 появляется потенциал, отличный от нуля, который через потенциальную развязку 20 подает напряжение на выходной ключ 21. Под действием этого потенциала выходной ключ 21 замыкается, что и является выходным сигналом устройства, свидетельствующим о том, что вентили анодной группы преобразователя не проводят ток. Применение нелинейного сопротивления, состоящего из стабилитронов 5, резистора 6 и стабилитронов 7, обеспечивает такой режим работы, что ток через резистор 6 течет в течение неполного периода напряжения на вентиле. Этим обеспечивается уменьщение мощности, потребляемое устройством. Быстродействие устройства ограничивается только постоянной времени т RgCg которая выбирается достаточно малой. В случае открытия или пробоя любого вентиля анодной группы преобразователя 4 падение напряжения на нем станет близко к нулю, следовательно напряжение на стабилитроне 7 нелинейного сопротивления и резисторе 8 отсутствует, так как конденсатор 9 разряжается через открытый вентиль. Транзистор 11 открыт положительным смещением через резистор 13, на базе транзистора 15 будет нулевой потенциал, следовательно, транзистор 15 закрыт и на его коллекторе появляется потенциал, близкий к +Е. Этот сигнал поступает на вход логического элемента ШЖ-НЕ 19, на выходе которого появляется нулевой потенциал, который через потенциальную развязку 20 размыкает выходной ключ 21, что является сигналом о том, что один из вентилей анодной группы проводит ток. Формула изобретения Устройство для контроля проводимости вентилей преобразователя, содержащее резистор в каждой фазе питания, сумматор и нульорган, отличающееся тем, что, с целью обеспечения контроля при парущении симметрии питающего напряжения и повыщения экономичности устройство содержит потенциальную рапвязку, выхошюй ключ, логическую схему И Л И-НЕ, и на каждую фазу питающего напряжения две пары стабилитронов, RC-цепочку, мостовой выпрямитель, инвертор, нуль-орган, причем, между вентнлем каждой фазы и корпусом подключены RC-цепочка и цепочка, состоящая из одной пары стабилитронов, резистора, другой пары стабилитронов, а мелоду средней точкой RC-цепочки и точкой соединения резистора с другой парой стабили- тронов включен мостовой выпрямитель, минусовой выход которого соединен через инвертор с плюсовым, и далее через нуль-орган с одним

из входов сумматора, к другим входам которого подключены схемы контроля других фаз, при зтом выход сумматора через потенциальную развязку соединен с выходным ключом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 211661, кл. G 01 R 31/26, 19.11.68.

2.Козин В. Н., Марченко Я. Е. Управляющие устройства тиристорных преобразователей для электроприводов постоянного тока. Энергия, I97I, с. 38-49.