Устройство для защиты вентильного преобразователя

 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах для защиты статических преобразователей. Целью изобретения - является повышение быстродействия, расширение функциональных возможностей, а также повьшение помехоустойчивости устройства, защита вентилей преобразователя от пробоя из-за неравномерного деления напряжения на последовательно соединенных вентилях. При исправном состоянии вентилей 3,4,5 и 6 импульс от задающего гене (Л t, 2i

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ФЭЦ

PECfMi JlHH

А1

„Я0„„13191

Д11 4 Н 02 Н 7/12 с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

l1O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,: -;,р, H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4024153/24-.07 (22) 19.02.86 (46) 23.06.87. Бюл.У 23 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) P.À.Çàêèðîâ, Ф.Ш.Абсалямов, В.М.Марон и В.Э.Дель (53) 621.316.925.4(088.8) (56) Аитов И.Л. Системы управления и защиты автономных преобразователей частоты. Учебное пособие ° - Уфа:

Изд.-во УАИ, 1979, с,111, рис.2-20а, с.114, рис.2-23.

Авторское свидетельство СССР

В 1117770, кл. Н 02 Н 7/122, 1983.

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ВЕНТИЛЪНОГО .ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может найти применение s устройствах для защиты статических преобразователей. Целью изобретенияявляется повьппение быстродействия, расширение функциональных возможнос" тей, а также повышение помехоустойчивости устройства, защита вентилей преобразователя от пробоя из-sa неравномерного деления напряжения на последовательно соединенных вентилях.

При исправном состоянии вентилей

3,4,5 и 6 импульс от задающего гене1319156 ратора 14 приходит на входы вентилей

3,4,5,6 и стробирующий вход D-триггера 28 в моменты времени, когда датчики 20,21,22,23 показывают наличие напряжения на вентилях 3,4 5 6. Поэтому на выходе 0-триггера 28 постоянно имеется потенциал логической

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах для защиты статических преобразователей.

Цель изобретения — повьппение быст- 5 родействия и расширение функциональных возможностей, повышение помехоустойчивости устрбйства, защита вентилей преобразователя от пробоя из-за неравномерного деления напряжения на последовательно соединенных вентилях.

На фиг.1 приведена электрическая схема вентильного преобразователя с предлагаемым устройством для защиты; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для защиты вентильного преобразователя, включающего сглажи20 вающие дроссели 1 и ?, два вентильных плеча (тиристоры 3 — 6 и встреч но-параллельные диоды — 10)> включенный между ними последовательный колебательный контур, состоящий из конденсатора 11, дросселя 12 и нагрузки 13, задающий генератор 14, распределитель 15 импульсов, содержит датчики напряжения (резисторы 16—

19, оптопары 20 — 23, стабилитроны

24 — 27), D-триггер 28, исполнительный орган 29 защиты, индикатор аварии (светодиод 30, резистор 31), причем к каждому вентилю 3 — 6 всех вентильнык плеч подключены входы датчиков 16,24,17,25,18,26,19,27 напряжения, а выходы датчиков 20 — 23 напряжения принадлежащие одному вентильному плечу 3 — 6, включены в последовательную группу, образованные таким образом группы всех вентиль40 ных плеч 3 — 6 подключены параллельно друг другу и одним выводом связаны с информационным входом, который че!

)1 II

1 . В случае неисправности вентилей

3,4,5,6 (пробой) на информационный вход D-триггера 28 поступает "0", который с приходом стробирующего импульса от задающего генератора 14 передается на выход и приводит в действие защиту. 2 з.п.ф-лы, 2 ил. рез резистор 32 подключен к источнику питания D-триггера 28, стробирующий вход которого подключен к выходу задающего генератора 14, причем вы- ход триггера 28 связан с входами узла 29 принудительной коммутации и устройством 30 и 31 индикации.

:Устройство для защиты вентильного преобразователя работает следующим образом.

B момент времени t, импульс 0,4 задающего генератора 14 через распределитель 15 импульсов поступает на тиристоры 3 и 4 вентильного плеча.

Тиристоры 3 и 4 открываются и колебательно перезаряжают конденсатор 11 по цепи: тиристоры 3 и 4, диоды

9 и 10, нагрузка 13, дроссель 12.. В момент времени с, ток диодов 9 и 10 прекращается и на вентилях 5,6,9 и

l0 появляется прямое напряжение U5.

В этот момент времени через резисторы 18 и 19, светодиоды 22 и 23 и стабилитроны 26 и 27 начинает протекать ток, который засвечивает выход оптопар 22 и 23 и напряжение источника питания через выходы оптопар ?2 и 23 появляется на резисторе 32 U к которому подключен информационный вход О"триггера, воспринимающий его как логическую "1".

В период времени t - t происходит дозаряд конденсатора 11 по цепи: сглаживающий дроссель 1, нагрузка 13, дроссель 12, тиристоры 3 и 4. В момент времени t импульс U« задающего генератора 14 поступает на стробирующий вход D-триггера, переписывает состояние на информационном входе на его выход U« и при исправных вентилях 5,6,9 и 10 на его выходе будет уровень логической "!", В это время распределитель 15 импульсов подает

156

3 1319 управляющий импульс на тиристоры 5 и 6. Тиристоры 5 и 6 открываются и прекращается ток во входной цепи датf0

1. Устройство для защиты вентильного преобразователя, включающего вентильные плечи, распределитель импульсов, выходы которого подключейы к управляющим электродам вентилей, а вход соединен с выходом задающего генератора, содержащее резистор, датчики напряжения, входы которых предназначены для подключения параллельно вентилям преобразователя, и блок выявления аварийной ситуации, один из входов которого предназначен для соединения с выходом задающего генератора, а выход подключен к исполнительному органу защиты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения быстродействия и расширения функциональных возможностей, введен индикатор аварии, а блок выявления аварийной ситу" ации выполнен в виде D-триггера с источником питания, при этом выходы датчиков напряжения, подключаемых к вентилям одного плеча преобразователя, соединены в последовательные группы, включенные между первым выводом источника питания О-триггера и

его информационным входом, соединенным с шиной нулевого потенциала через резистор, стробирующий вход О-триггера предназначен для подключения к выходу задающего генератора, а выходы соединены соответственно с входом исполнительного органа защиты и индикатором аварии.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, датчики напряжения выполнены в виде оптопар.

3. Устройство по п.2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью защиты вентилей преобразователя от

40

55 чиков 18,22,26; 19,23,27 напряжения, что приводит к закрыванию их выходов. 5

Через резистор 32 на информационном входе D-триггера устанавливается логический "0", который не меняет состояние выхода D-триггера 28, так как фронт импульса задающего генератора

14 появляется раньше момента спада напряжения на информационном входе триггера 28. После открытия тиристоров 5 и 6 конденсатор 11 начинает перезаряжаться по цепи: дроссель 12, нагрузка 13, тиристоры 5 и 6, диоды

8 и 7. В дальнейшем процесс повторяется для элементов 2,7,8,16,17,20, 21,24 и 25.

При срыве инвертирования преобразователя или пробое одного из вентилей (например, тиристора 3) в момент времени t> прекращается протекание тока по цепи: резистор 16, светодиод оптопары 20, стабилитрон 24, выход оптопары выключается и через резистор

32 на информационном входе О-триггера 28 устанавливается логический "0".

В момент времени t на стробирующем входе О-триггера 28 появляется импульс U„4 задающего генератора 14 и происходит запись "0" на его выходе.

Логический "0" подается на исполнительный орган 29 зашиты, который отключает преобразователь от источника питания.

Аналогичным образом производится отключение преобразователя от источника питания при неравномерном распределении напряжения по последовательно соединенным вентилям. Если напряжение на одном из вентилей меньше напряжения пробоя стабилитрона датчика напряжения, его входной ток прекращается, что соответствует логи-45 ческому "0" на информационном входе

D-триггера, и при появлении на его стробирующем входе импульса задающего генератора 14 происходит переключение .

О-триггера и отключение преобразователя от источника питания.

Максимальное время с момента возникновения аварийного режима и до момента отключения источника питания от преобразователя равно периоду времени с момента включения диода до момента позади следующего импульса задающего генератора, и ток вентилей не может превысить предельно допустимых значений.

При срабатывании устройства защиты происходит переключение D-триггера и на его инвертированном выходе появляется логическая "1", включающая индикатор 30 и 31 аварии, который остается включенным и после отключения преобразователя от источника питания.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет получить устройство для защиты вентильного преобразователя, обладающее повьппенным быстродействием и расширенными функциональными возможностями.

Формула изобретения

1319156

Ь Ф3 2

Составитель В.Широков

Редактор Н.Тупица Техред Л.Олийнык Корректор М.демчик

Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 2522/50

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,4 пробоя из-за неравномерного деления напряжения на них, в каждый из датчиков напряжения введен стабилитрон, при этом входы оптопар подключейы к входам датчиков напряжения через соответствующие стабилитроны.

<а <е

Фца8