Устройство для контроля времени выключения тиристора

Патент 936193

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 >936193 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 13.10.80 (21) 2991146/24-07 с присоелинением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 1 5. 06. 82., Бюллетень М 22 (5 3 ) lVL. Кл.

Н 02 Н 7/12

Н 02 М 1/18 й1оудерсткииые комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621. З16. .945.4.621.314. .572 (088.8) Дата опубликования описания 15.06. 82 (72) Авторы изобретения

Е.П.Каяри, В.П.феоктистов и О.Г.Чаусов

Таллинский ордена Трудового Красного Знамени электротехнический завод им. M.È.Êàëèíèíà и Мос овский-.. ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВРЕМЕНИ

ВЫКЛЮЧЕНИЯ ТИРИСТОРА

Изобретен 1е относится к электро- ,технике, а именно к устройствам для контроля времени выключения тиристора, и может быть использовано для непрерывного контроля времени выключения силовых тиристоров в импульсном преобразователе, шунтированном обратным диодом.

Известно устройство для контроля времени выключения тиристора импульсного преобразователя, шунтированного обратным диодом, содержащее датчик выходного тока преобразователя и последовательно соединенные блок измерения времени и блок индикации (1).

Недостатком устройства является то, что оно фиксирует отказ тиристора; т.е. его невыключение после срабатывания коммутирующего контура и не фиксирует предотказное состояние тиристора, что ведет к снижению надежности работы преобразователя.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля времени выключения тиристора в цепь

5 обратного диода вкгиочен дополнительный датчик тока, блок измерения времени содержит линейный и нелинейный элементы, блок индикации состоит из индикаторного реле и счетчика, причем выход основного датчика тока соединен со входом нелинейного элемента, выход дополнительного датчика подключен ко- входу линейного элемента, счетный вход счетчика соединен с блоком управления преобразователя, а выход старшего разряда счетчика соединен с индикаторным реле. ю

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство для контроля времени выключения тиристора; на фиг.2

3 9361 временные диаграммы его работы (а, б, в, г д е) °

Устройство предназначено для контроля схемного времени выключения силового тиристора 1, т..е. времени, в течение которого при помощи контура, содержащего конденсатор 2 и индуктивность 3, происходит обесточивание цепи силового тиристора 1.

Для обеспечения нормального функ- 1в ционирования контура коммутации в преобразователе предусмотрены вспомогательные диоды 4 и 5 и тиристор

6. Преобразователь,с элементами 1-6 включен между источником электропи- 15 тания и и нагрузкой 7, которая зашун.гирована диодом 8. Для управления тиристорами 1 и 6 прерывателя предусмотрен блок 9 управления, выходы которого соединены с управляющими 20 электродами тиристоров 1 и 6. Вход блока 9 соединен с датчиком тока 10 включенным в цепь нагрузки 7. Собственно контрольное устройство содержит двоичный датчик така 11, zg включенный в цепь диода 5, шунтирующего силовой тиристор 1 в преобразователе, а также блок измерения времени 12 и блок индикации 13. Датчик

11 в отличие от датчика 10 является щ двоичным - он генерирует единичный выходной сигнал при наличии 1ока в цепи диода 5 и нулевой сигнал при отсутствии тока в этой цепи. Блок измерения времени 12 содержит нелинейный элемент 14, генератор линейно изменяющегося напряжения 15, элемент сравнения 16 и генератор одиночных импульсов 17. Нелинейный элемент 14 4подключен к датчику то- 4в ка 10 и реализует характеристику

U(t = à arccos ), (1)

U(j9

ape =-, I> - постоянные коэффициенты, при 1,и пропорционально рассчетной амплитуде тока разряда конденсатора 2;

ИД),- входное напряжение нелинейного элемента, пропорциональное току нагрузки 7.

Генератор 15 может быть выполнен на базе операционного усилителя, включенного по схеме интегратора. 55

Его максимальное выходное напряжение

U(t) пропорционально времени протекания импульса тока через лиод 5, т.е. контролируемому схемному времени выключения тиристора 1.

Элемент сравнения 16 реализует операцию вычитания

e(U) = U(t) вЂ”. U(r), (2) т, е. сравнивает фактическое схемное время выключения с заданным, соответствующим рабочему току 1 преобразователя. Выход элемента сравнения

16 соединен со входом генератора 17, который срабатывает лишь при Ю О.

Блок индикации 13 содержит счетчик 18, выход старшего разряда которого соединен с обмоткой реле 19, а сбросовый вход вЂ” с выходом генератора одиночных импульсов 17. Контакты реле 19 могут быть соединены с блоком управления 9, а также с различными сигнальными и защитными ус"ройствами (не показаны), Счетный вход счетчика 18 соединен с выходом блока управления.

Устройство работает следующим об- разом.

Импульсный преобразователь, контролируемый предложенным устройством, работает по общеизвестному принципу.

Ток в нагрузке 7 поддерживается на заданном уровне путем периодического включения тиристора 1 с .после. дующим его выключением, для чего включают тиристор 6. При включении тиристора 6 сначала происходит подготовительный перезаряд, а потом рабочий разряд конденсатора 2. Когда ток разряда превысит ток I нагрузки, то, начиная от момента t избыток тока будет протекать через диод 5. Время протекания тока через диод 5 и есть контролируемое схемное время выключения тиристора 1 (t<<).

В течение этого времени датчик тока 11 генерирует единичный сигнал, вызывающий линейное возрастание напряжения U(t) на выходе генератора 15. Максимальное значение этого напряжения пропорционально, следовательно, контролируемому времении

Расчетное (нормативное) значение схемного времени определяется в функции тока 1 нагрузки при помощи элемента 14 по формуле (1). Сравнение значений У(С) и U(t), пропорциональных соответственно нормативному и фактическому значениям времени включения тиристора 1, производится элементом 16, реализующим операцию (2 ).

9361

Если фактическое время t больше заданного Г, то на выходе элемента 16 имеемЮ > О, в результате чего генератор 17 генерирует импульс.

При отсутствии сбоев в работе комму- S тирующего контура, т.е. еслибы всег. да больше нуля, импульсы на выходе генератора 17 появляются при каждой коммутации, их частота равна .рабочей частоте преобразователя К я.

При случайных сбоях в работе коммутирующего контура импульсы на выходе генератора 17 пропадают довольно редко. Это может быть по причине провалов питающего напряжения, 1$ случайных электромагнитных помех и т.д. Однако при расстройке контура коммутации (снижение емкости конденсатора 2 из-за обрыва секции, межвитковое замыкание в дросселе 3) 20 импульсы будут постоянно отсутствовать.

Регистрация пропусков импульсов осуществляется счетчиком 18, который в нормальном режиме периодичес" 25 ки сбрасывается генератором 17. На счетный вход счетчика 18 поступают импульсы с выхода блока управления

9 преобразователя. Нормально частоты импульсов на входах сброса и . 3o счетном счетчике 18 равны, поэтому этот счетчик не успевает заполняться. Реле 19 остается невозбужденным.

Такое же положение имеет место и при случайных сбоях, когда на входе сброса имеют место отдельные пропуски импульсов.

При расстройке контура имеют место массовые пропуски импульсов на выходе генератора 17 (пачками), 4D так что счетчик 18 успевает заполниться импульсами от блока 9, что приводит к включению реле 19. Срабатывание реле 19 может быть использовано для отключения или ограничения

93 тока преобразователя, для сигнализации и технической диагностики. Целесообразно применять реле с бликером, запоминающее факт снижения контролируемого параметра ниже нормативного значения.

Технико-экономическая эффективность устройства обеспечивается введением непрерывного контооля за функционированием контура искусственной коммутации тиристора с запоминанием соответствующей информации, что в конечном итоге дает повышение надежности преобразователя.

Формула изобретения

Устройство для контроля времени выключения тиристора импульсного преобразователя, шунтированного об" ратным диодом, содержащее датчик выходного тока преобразователя и последовательно соединенные блок измерения времени и блок индикации,о т -. личающ ееся тем, что, с целью повышения надежности, в цепь обратного диода включен дополнительный датчик тока, блок измерения времени содержит линейный и нелинейный элементы, блок индикации состоит из индикаторного реле и счетчика, причем выход основного датчика тока соединен со входом нелинейного элемента, выход дополнительного .датчика подключен ко входу линейного элемента, счетный вход счетчика соединен с блоком управления преобразователя, а выход старшего разряда счетчика соединен с индикаторным реле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Акцептованная заявка Японии

H 53-34019 кл. 56 А 42, 1978.

936193 е)

Составитель И.Коротеева

Редактор M.Êåëåìåø Техред T. Иаточка Корректор Н.Стец

Заказ 4238/64 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4