Устройство для защиты тиристорного преобразователя Советский патент 1983 года по МПК H02H7/12 H02M1/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТИРИСТОРНОГО % ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к силовой преобразовательной Технике и может быть использовано в системах защита статических преобразователей напряжения, применяемых, например, на электрическом подвижном составе.

Известны устройства для защиты тиристорных преобразователей, содержащие зарядный Конденсатор, элемент сравнения и клеммы для подключения источника напряжения и тиристоров преобразователя .

Недостатком данных устройств является невысокая надежность, обусловленная значительным разбросом уровня срабатывания защиты и невозможностью подстройки его при эксплуатации.

Наиболее близким к изобретению по достигаемому результату является устройство для защиты тиристорного преобразователя, содержащее блок управления, выход которого подсоединен к клемме для подключения управляющего электрода тиристора/ клемма для подключения анода которого соеди-нена с выводом конденсатора RC-цепи.. из последовательно соединенных конденсатора и первого резистора, двухобмоточный трансформатор, ограничитель напряжения/ состоящий из послег довательно включенного второго резистора с цепью из соединенньах катодами двух стабилитронов, третий резистор, соединенный первым выводом с анодом первого диода и второй диод 2.

Недостатком известного устройства является невысокая надежность,обусловленная невозможностью предупреждения срыва работы преобразователя.

Цель изобретения - повышение надежности устройства для защиты тиристорного преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено пороговым элементом на основе динистора и дополнительными параллельно включен- ными конденсатором и резистором,причем первый вывод выходной обмотки трансформатора соединен с первым входом блока управления и с вторым выводом третьего резистора,, соединенным с катодом первого диода, анод которого подключен к второму входу блока управления и к катоду второго диода, соединенному с анодом динистора, катод которого соединен с анодом второго диода и с первым выводом

цепи из параллельно включенных допол , нительных конденсатора и резистора, второй вывод которой через второй ре зистор подключен к второму выводу выходной обмотки трансформатора, а второй вывод первого резистора соеди нен с клеммой для подключения катода тиристора. На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройст ва для защиты тиристорного преобразо вателя-, на фиг. 2 - временные диаграммы при нормальной работе преобразователя; на фиг. 3 - то же, при его срыве. Устройство для защиты тиристора 1 содержит последовательно соединенные конденсаторы 2 и резистор 3, трансформатор с входной 4 и выходной 5 обмотками, ограничитель 6 напряжения включающий резистор 7 и встречно включенные стабилитроны 8 и 9, блок 10 управления, резистор 1J, диод 12, пороговый элемент 13 на динисторе, . резистор 14, диод 15 и конденсатор 16. На фиг. 2 приняты ,следующие обоз начения: Ug- - напряжение на зажимах выходной обмотки 5 трансформатора U(, - напряжение на выходе ограничителя б напряжения; UY - напряжение на конденсаторе 16 и,. - напряжение на резисторе 14; и.„ - сигнал на выходе блока 10 управления. Устройство работает следующим образом. В нормальном режиме (фиг. 1) при запирании тиристора 1 трансформатор перемагничивается обратным током в интервале времени ti,- 12(Фиг. 2) ,На выходной обмотке 5 трансформатора появляется импульс напряжения U5 с полярностью, указанной на фиг. 1 без скобок. На выходе ограничителя б напряжения формируется импульс напряжения и, который заряжает конденсатор 2 по цепи: выход ограничителя б напряжения - конденсатор 16 - диод 15 - диод 12, до напряжения U в кон це интервала времени. После окончания импульса Uj конденсатор 2 разряжается на резистор 14 в интервале времени tj - tj. В момент tj на выходе ограничителя б напряжения появляется импульс напряжения обратной полярности, который прикладывается к переключающему (пороговому) элементу 13 и прямому (проводящему) для него направлении по цепи: выход ограничителя б резистор 11 - переключающий элемент 13 - конденсатор 2. Параметры устрой ства выбирают таким образом, чтобы в момент времени t (фиг. 2) сумма остаточного напряжения конденсатора 2 и отрицательного импульса с выход ограничителя б была бы меньше напряжения переключения U порогового элемента 13, т.е. (U Ug) Up, поэтому на входе блока 10 управления отсутствует сигнал. Промежуто к времени t -t3 соответствует времени t, предоставляемому схемой тиристору 1 для восстановления его управляющих свойств. Это время не должно быть меньше некоторой определенной для данного тиристора величины. При увеличении тока тиристора 1 или ухудшении характеристик коммутационного узла уменьшается схемное время выключения 1сх(фиг. 3) , что сопровождается увеличением остаточного напряжения на конденсаторе 2,которое складывается в момент времени tj с отрицательным импульсом напряжения ограничителя 6. Суммарное напряжение превышает при некоторых условиях напряжения переключения, т.е. (U+ и/ ) 7 и, пороговый элемент 13 переключается, на резисторе 11 формируется сигнал, который поступает в блок 10 управления, блокируя импульсы управления тиристором 1 преобразователя. Использование изобретения обеспечивает повышение надежности устройства для защиты тиристорнйго преобразователя за счет определения схемного времени выключения в каждом цикле работы преобразователя и предотвращения срыва коммутации его путем блокирования импульсов управления при peaV ких изменениях ягока нагрузки или отклонениях параметров элементов коммутационного узла преобразователя. Формула изобретения Устройство для защиты тиристорного преобразователя, содержащее блок управления, выход которого подсоединен к клемме для подключения управляющего электрода тиристора, клемма для подключения анода которого соединена с выводом конденсатора RC-цепи из последовательно соединенных конденсатора и. первого резистора, двухобмоточный трансформатор, ограничитель напряжения, состоящий из последовательно включенного второго резистора с цепью из соединенных -катодами двух стабилитронов, третий резистор, соединенный первым выводом с анодом первого диода, и второй диод, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено пороговым элементом на основе динистора и дополнительными параллельно включенными конденсатором и резистором, причем первый вывод выходной обмотки трансформатора соединен с первым входом блока управления и с вторым выводом третьего резистора, соединенным с катодом

первого диода, анод которого подключен к второму входу блока управления и к катоду второго диода, соединенному с анодом динистора, катод которого соединен с анодом второго дИода и с первым выводом цепи из параллельно включенных дополнительных конденсатора и резистора, второй вывод которой через второй резистор подключен к второму выводу выходной

о5йЬтки трансформатора, а второй вывод первого ревистора соединен с клеммой для подключения катода тиристора.

источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент Японии 53-5193, кл. Н 02 М 1/18, 1978.