Устройство контроля состояния последовательно соединенных вентилей Советский патент 1980 года по МПК G01R31/27 G01R31/26 

37 Рассмотрим работу усфойства при выполнении защитной цепи вентилей и свободной цепи различного исполнения. Например,, защитная цепь вентилей выполняется на стабилитронных ограничителях, как основное средство защиты, с параллельно включе}шыми цепочками RC и шунтирующим сопротивлением Нщ, предназначенных для равномерного распределения .напряжения по вентилям в закрытом состоянии. Свободная цепь 3, 4 выпо;п1яется резисторной, как самая простая. Рассмотрим работу устройства в наиболее характерных трех режимах; выпрямительном, инверторном и при транзисторном .эффекте. При поступлении управляющих импуль сов на вентили цепочки 12,2 происходит их включение. На встречно включенный вентиль 5 также поступит управляющий импульс, но условий для его отпирания нет, так как вентиль 2 своим включением сбрбсил напряжение, и полярность напряжения для вентиля 5 отрицател ная. При включенном состоянии вентилей 12,2 устройство контроля состояния вентилей не работает, так как нет напряжения. В момент включения со стороны головного вентиля 2 возможенКратковременный (3-5 мкс) всплеск прямого напряжения из-за задержки во включе нии. Для защиты индикаторного устройства 8 от воздействия этого напряжения, параллельно индикатору или в диагональ в целом необходи мо включить ПС-цепь, которая для данного импульса напряжения представляет малое сопротивление и выполнит роль шунтировки. При протекании прямого тока вентилей 12,2 на выходе датчика обратного тока 6 сигнал не вырабатывается. После протекания рабочего тока в момент коммутации вентилей 12,2 по ним протекает Обратный ток восстановления венти.яей, и датчик обратного тока 6 формирует управляющий импульс. Этот испульс управления поступает на управление встречно пара.Ш1ельным вентилем 5, который открывается и выполняет роль задержки нарастания обратного напряжения на головном вентиле, чем исключается необходимость в подборе головного вентиля по времени восста говления. Обратное напряжениена головном вентале нарастает по экспоненте с постоянной времени RIU С разряда делительных RC-цепей вентилей. Эта постоянная времени обышо выбирается в пределах 0,5-2 мс, т.е. за время действия обратного напряжения (порядка 10 мс) происходит полное восстановление обратного напряжения на головном вентиле 2, равное напряжению уста 6вленному со стороны свободной цепочки или ниже, без изменения фазы, если- в.диагона ли создавалось запирающее напряжение за время действия обратного напряжения, если нет поврежденных вентилей. Напряжение на низковольтном плече свободной цепи по абсолютному значению вьпле, чем напряжение на головном вентиле, и индикатор не работает, так как он заперт устройством разделения напряжения по полярности. Это условие нярущается, если в плече вентилей 2 имеются пробитые вентили. В этом случае на головном вентиле 2 напряжение восстанавливается до величины, превышающей напряжение на низковольтном плече свободной цепочки по абсолютной величине, и через индикатор потечет ток. При изменении полярности Напряжения на всей цепочке вентилей, одновременно оно изменяется и в точках диагонали моста. С появлением прямого напряжения начинают одновременно свою работу датчики прямого напряжения 10, 11. Сигаалы датчиков поступают в логическое устройство 1, но на выходе ячейки сигнала не будет и соответственно не будет дополнительного включения головного вентиля 2. В инверторном режиме работы преобразователя, характеризующемся малым временем воздействия обратного напряжения, устройство контроля состояния последовательно соединенных вентилей работает аналогично работе в выпрямительном режиме в момент включения и выключения вентилей 12,2. В связи с малым временем воздействия обратного напряжения на вентили, длительная RC-цепочка головного вентиля не успевает зарядиться до напряжения, равного напряжению на низковольтном плече свободной цепи 3, 4, или равного установленному значению в случае подпора со стороны свободной цепи. В данном случае происходит фазовый сдвиг двух напряжений головного вентиля 2 и низковольтного плеча 4, причем, напряжение на головном вентиле вдет с опережением, так как цепь перезаряда делительных емкостей вентилей общая, и соответственно, у них общий ток . Это ток.изменяет полярность напряжения на емкостях вентилей раньше, чем успеет зарядиться емкость головного вентиля. На головном вентиле напряжение изменяет свою. полярность, раньше, чем это происходит на всей последовательной цепи вентилей. В момент изменения напряжения на головном вентиле 2 на положительную полярность, вступает в работу дагшк прямого напряжения 10. Импульсы датчика 10 преходят через логическое устройство 1 и поступает на управление голов-. ным вентилем 2, который включается и не дает зарядиться защитной емксхти. Включенное состояние вентиля сохраняется до тех пор, пока не начнет нарастать прямое напряжение на всей цепи. В этот момент вступает в работу датчик прямого напряже 1ия свободной цепи 11 и закрывает выход логического устройства 1. Работа датчика прямого напряжения головного вентиля 10 может быть циклической или генерирующей, непрерьшной при наличии прямого 57 напряжения. Такая работа датчика 10 вызвана необходимос1ью удержания головного вентиля 2 Э открытом состоянии, так как токи утечки и емкостные токи по основной частоте ниже тока удержания вентилей. В дальнейшем изменение напряжения на головном вентиле 2 и на низковольтном плече 4 свободной цепи будет изменяться без фазового сдвига. В данном случае режима работы преобразователя контроль состояния вентилей практически происходит в зоне воздействия прямого напряжения. При целостности всех вентилей разности напряжения в диагонали моста (точки а и б) нет или имеется подпорное (запираю цее) напряжение со стороны свободной цепи. При наличии поврежденных вентилей прямое напряжение на головном вентиле 2 нарастает быстрее и превышает напряжение со сторо ны свободной цепи, тем самым вызывает работу индикатора 8. Работа преобразователя в режиме трагоисторного эффекта характеризуется налтием уп ;равляющих импульсов на вентилях 12,2 в зоне отрицательного напряжения. При этом обратный ток утечки отдельных вентилей резко вырастает и происходит перераспределение напряжения по всем элементам. Если защитная цепь вентилей содержит малую емкость, то на отдельных вентилях напряжение возрастает, а на других падает. На головном вентиле 2 также может прризойти измене1те напряжения. Если это изменение идет в сторону уменьшения, то оно не отразится на работу индикатора 8, но если оно увеличивается, то появляются условия для работы индикатора 8. Время действия измененного состояния напряжения на вентилях определяется временем действия управляющих импульсов. Для исключения влияния траизисторного эффекта на индикатор 8 введена связь от системы управле1шя на встречно-включенный вентиль 5. Управляющий импульс блока 7 запускает вентиль 5 и происходит разряд делительной RC-цепи. Если за время действия управляющего импульса от блока управления 7 не произойдет включение всей последователы)ой цепи вентилей и будет продолжать изменяться напряжение не положительное, то вступают в работу датчики прямого напряжения головного вентиля 10 и затем свободной цепи П. Т.е. встречно включенный вентиль 5 будет удерживаться в открытол состоянии до .момента появления положительного напряжения со стороны свободной цепи. Формула изобретения Устройство контроля состояния последовательно соединеннь х вентилей, содержащее блок управлений,инидкатор, включенный через разделитель полярности напряжения в диагональ несимметричного моста, состоящего из цепочки контролируемых вентилей с их защитными цепями, головного вентиля с подключенными к нему параллельно-встреч со шунтирующим тиржтором, а последовательно датчиком тока, соединенным с управляющим электродом тиристора и делителя капряже п«1, отличающееся тем, что, с целью повыщения достоверности контроля, допотштельно содержит два датчика напряжения и логическое устройство ЗАПРЕТ, причем датчики прямого напряжения подключены параллельно головному вентилю и низковольтному плечу делителя напряжения, а выходы их через логическое устройство ЗАПРЕТ соединены с утправляющим электродом головного вентиля, и управляющий электрод шунтирующего вентиля соед1шен с блоком управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 235157, кл. Н 02 Н 7/12, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 404431, кл. Н 02 Н 7/10, 1972 (прототип).