Способ защиты полупроводникового вентильного преобразователя от перегрузок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) ( 51)4 Н 02 Н 7/12 ГОСУДАРСПО ДЕЛ ОПИСАН БР ВТОРСНОМУ ИДЕТЕЛЬСТВУ ыи, хов енаный д стиШахт с полуро Н 52-24673,977. ННЫЙ КОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Днепропетровский ордвого Красного Знамени гортут им. Артема(54)(57) СПОСОБ .ЗАЩИТЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ВЕНТИЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯОТ ПЕРЕГРУЗОК, заключающийся в том,что Аормируют сигналы, пропорциональные текущему значению температурывентилей и току нагрузки, сравниваютих соответственно с предельным значением по температуре и с заданнымзначением по току, при достижениикоторых формируют сигнал токоограничения, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения эффективности защиты в условиях резкопеременной нагрузки, сигнал, пропорциональный текущему значению температуры,дополнительно сравнивают с заданнымзначением температуры, установленнымниже предельного и находящимся всоответствии с заданным значением тока, и снимают сигнал токоограниченияпри снижении температуры вентилейниже указанного заданного значения.01 1 11826Изобретение относится к силовой преобразовательной технике.Наибольший эффект от применения данного изобретения может быть получен в преобразовательных установках, осуществляющих электроснабжение тяговых устройств (например, электроснабжение шахтного электровозного транспорта).1 1 0Цель изобретения - повышение эффективности защиты в условиях резко- переменной нагрузки.На чертеже приведена функциональная схема устройства для защиты полу 15 проводникового вентильного преобразователя от перегрузок, реал зующего описываемый способУстройство содержит блок 1 регулирования нагрузки, силовые вентили 2 полупроводникового преобразователя20 датчик 3 тока нагрузки силовых вентилей 2 полупроводникового преобразователя, блок 4 измерения температуры силовых вентилей, пороговый элемент 5 сравнения дополнительно заданного25 уровня температуры длительного режима нагрузки силовых вентилей сР с текущим значением, пороговый элемент 6 сравнения заданного максимально допустимого уровня температуры силовых вентилей с текущим значением, элемент 7 сравнения заданного значения тока Тр длительного режима нагрузки силовых вентилей с текуцим значением, элементы И 8, ИЛИ 9, блок 35 10 формирования токоограничения.Способ защиты полупроводникового вентильного преобразователя от перегрузок осуществляют следующим образом. 40Формируют сигналы, пропорциональные текущему значению температуры вентилей и току нагрузки, сравнивают их, соответственно, с предельным значением по температуре и с задан ным значением по току, при достижении которых формируют сигнал токо- ограничения, сигнал, пропорциональный текущему значению температуры, дополнительно сравнивают с заданным 50 значением температуры, установленным ниже предельного и находящимся в соответствии с заданным значением тока, и снимают сигнал токоограничения при снижении температуры венти лей ниже указанного заданного значения. В этом случае обеспечиваются любые режимы работы электровозов,в том числе и пусковые, так как температура вентилей снижена до уровня, обеспечивающего требуемую перегрузочную способность вентилей, которую можно обеспечить из длительного режима с температурой сР названной расчетнойДействительно, для каждого проектируемого преобразовательного агрегата ее можно рассчитать, если заданы тип вентиля, условия его охлаждения, величина перегрузки ЬР и ее длительностьл температура охлаждающей средыи т.п.Мощность потерь в вентилях ЬР длительного режима нагрузки, предшествующего режиму технологической перегрузки ЬРц, определяют по известной формулеГм 1-"с- Ь Ро "МЬР=3,- ггде . - максимально допустимаятемпература-О-структуры вентиля;8 - общее установившееся значение теплового сопротивления от 1 -О-структурывентиля к охлаждающей среде;переходное тепловое со-противление за время действия перегрузкиТемпература длительного режима лсоответствующая мощности потерь ЬР, а следовательно, и току Т, определяется по формуле Если заданы несколько значений ЬР и 1 д, то в качестве установкиотключающей защиту, принимают наименьшее из полученных значений о . Это позволяет повысить эффек- ЪГ фтйвность защиты в условиях резкопеременной нагрузки, т.е. обеспечить требуемый уровень и продолжительность техноло ической перегрузки Ь Рп, следующей после длительчого режима нагрузки ЬР с температурой , что в свою очередь позволяет обеспечить бесперебойную работу электровозного транспорта и полупроводникового преобразователя.Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом.В режиме номинальных нагрузок температура силовых вентилей может,Редактор И. Ковальчук Техред А.Кикемезей Корректор М.Пожо. Заказ 6115/52 Тираж 619 ПодписноеВИИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 превысить дополнительно заданныйуровень с, и на элемент И 8 поступитсигнал, однако на его выходе в этомслучае сигнал будет отсутствоватьи блок 10 формирования токоограничения не подаст сигнал в блок 1 регулирования нагрузки, даже если нанего будет поступать сигнал от элемента 7 сравнения тока,При возникновении перегрузки температура вентилей растет и при достижении максимально допустимой величины 2 пороговый элемент 6 подает сигнал на вход элемента ИЛИ 9, на выходе которого появится сигнал, который поступает на второй вход элемента И 8. В этом случае сигнал от элемента И 8 поступает в блок 10 формирования токоограничения и туда же поступает сигнал от элемента 7 сравнения, соответствующий разности текущего значения тока нагрузки и заданного уровня токоограничения.При этом на выходе блока 10 формирования токоограничения появляетсясигнал, пропорциональный превышениютекущего значения тока нагрузки надзаданным, который поступает в блок1 регулирования нагрузки. В этомслучае ток нагрузки стабилизируетсяна заданном уровне 1 и температура 10 вентилей снижается. Однако при снижении ее ниже уставки срабатываниятокоограничение не прекращается,так как на второй вход элемента ИЛИ 9поступает сигнал с выхода элемента 15 И 8. При снижении температуры силовых вентилей ниже уровняпрекращает поступать сигнал от пороговогоэлемента 5 на вход элемента И 8,а следовательно, на его выходе сиг нал исчезает, что приводит к исчезновению сигнала на выходе блока 10формирования токоограничения, ипроцесс токоограничения прекращается.