Устройство для контроля состояния тиристоров трехфазного мостового преобразователя

(088.8)идетельс02 Н 7/1етельств02 Н 7/ ческий институ во ССС, 1979.СС.СР2, 1984. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ТИРИСТОРОВ ТРЕХфАЗНОГО МОСТОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для диагностики и зашиты трехфазных преобразователей, выполненных по мостовой схеме. Целью изобретения является упрощение устройства, уменьшение его массы, габаритов и стоимости. При прямом пробое тиристора 3 на выходе элемента развязки 1 появляется логический О, а на выходе датчика тока, соединенном с вторым входом элемента И 10, - логическая 1. На первый и третий входы элемента И 10 поступают 1 от датчика тока нагрузки и элемента И-НЕ 17 соответственно. В результате на выходе элемента ЗАПРЕТ 5 появляется 1, что свидетельствует о пробое тиристора 3. Обратный пробой контролируемого тиристора 3 возможен при работе смежного с ним тиристора этой же фазы и при работе тиристоров двух других фаз преобразователя. В первом случае появляется 1 на выходе элемента ЗАПРЕТ 11, а во втором - на выходе элемента И 12. В первом случае на прямой вход элемента ЗАПРЕТ 11 с датчика тока 21 приходит 1, соответствующая обратному направлению тока в тиристоре 3, а на второй - О с датчика тока нагрузки, так как ток в нагрузке при этом равен нулю. Во втором случае 1 на первом входе элемента И 12 несет информацию о протекании обратного тока в тиристоре 3, а 1 на его втором входе - о наличии тока во всех трех фазах преобразователя. Выход элемента И-НЕ 17 соединен с третьим входом элемента И 10 для устранения ложного сигнала о прямом пробое тиристора 3, когда он не работает, Я а происходит обратный пробой смежного с иим тиристора этой же фазы. В случае обрыва в тиристоре 3 на первый вход элемента И 9 с выхода элемента развязки 1 %й через элемент задержки 6 поступает 1, с соответствующего выхода датчика тока 21 Е через формирователь импульсов на первый фзбн вход триггера 8 - О, что дает 1 на инверсном выходе этого триггера и втором входе элемента И 9. Установка триггера 8 ффффф в такое состояние осуществляется подачей САР 1 на второй вход с выхода элемента раз- (;ф вязки 2 тиристора следующей по порядку коммутации фазы. 1 ил. ОЪИзобретение относится к электротехникеи может быть использовано для диагностикии защиты трехфазных преобразователей,выполненных по мостовым схемам.Целью изобретения является упрощениеустройства, уменьшение его массы, габаритов и стоимости.На чертеже представлена функциональная схема устройства,Устройство для контроля состояния тиристора мостового преобразователя содержит первый 1 и второй 2 элементы развязки,входы которых соответственно соединеныс управляющими переходами контролируемого тиристора 3 и тиристора 4 следующейпо порядку коммутации фазы той же группывентилей, первый элемент ЗАПРЕТ 5, первыйэлемент 6 задержки, формирователь 7 импульсов, триггер 8, первый вход которогоподключен к выходу формирователя 7 импульсов, а второй - к выходу второго элемента 2 развязки, первый двухвходовойэлемент И 9, первый вход которого соединенс выходом элемента 6 задержки, а второйс инверсным выходом триггера 8, трсхвходовой элемент И 10, второй элемент ЗАПРЕТ11, второй двухвходовой элемент И 12, тришунта 13, 14 и 15, второй элемент 16 задержки, элемент И-НЕ 1, три элемента ИЛИ 8,19 и 20, три датчика 21, 22 и 23 токаи датчик 24 тока нагрузки. Вход каждого, из трех датчиков 21, 22, 23 тока подключенк шунту 13 (14, 15), включенному междуфаз ным выводом источника переменногонапряжения 1.)Л(В,С) и фазным выводомпрообразователя -Ба(в,с). Один выход дат,чика 21 тока объединен с первым входомтрехвходового элемента И 1 О, с входом формирователя 7 импульсов и одним входомэлемента ИЛИ 18, второй выход объединенс прямым входом второго элемента ЗАПРЕТ11, первым входом второго двухвходовогоэлемента И 12, а также с вторым входомэлемента ИЛИ 18. Второй вход трехвходового элемента И 10 объединен с входомвторого элемента 16 задержки и выходомэлемента И-НЕ 17, входы которого подключены к выходам элементов ИЛИ 18, 19 и 20,выход трехвходового элемента И 10 соединенс прямым входом первого элемента ЗАПРЕТ5, а выход второго элемента 16 задержки -с вторым входом второго двухвходовогоэлемента И 12.Устройство работает следующим образом.При прямом пробое тиристора 3 на инверсный вход первого 5 элемента ЗАПРЕТчерез элемент 1 развязки поступает О,так как напряжение на управляющем переходе упадет до нуля, на первый вход этогоэлемента подается 1 в результате поступления 1 на все три входа трехвходовогоэлемента И 10 (от датчика тока нагрузкис выхода датчика 21 тока, наличие сигналана котором соответствует прямому направлению тока в тиристоре 3, и с выхода эле 5 1 О 5 20 25 ЗО 40 45 50 55 мента И-НЕ 17), а на выходе появляется 1, свидетельствующая о прямом пробое тиристора 3.Если произошел обратный пробой тиристора 3 (при приложении к нему обратного напряжения), когда работали смежный с ним тиристор второй группы вентилей и тиристор другой фазы этой же группы вентилей, то через тиристор 3 и работающий тиристор этой же группы протекает ток короткого замыкания, а ток в нагрузке уменьшается до нуля. В результате на прямой вход второго элемента ЗАПРЕТ 11 поступает 1, а на его второй вход - 0, что дает на выходе 1, свидетельствующую об обратном пробое тиристора 3 во время работы тиристора второй группы вентилей этой же фазы преобразователя.Когда же происходит обратный пробой тиристора 3 во время работы тиристоров двух других фаз преобразователя, то на первый вход второго двухвходового элемента И 12 поступает 1 с выхода датчика тока, наличие сигнала на котором соответствует обратному направлению тока в тиристоре 3, на второй1 с выхода второго элемента 16 задержки, на инвертирующий вход которого поступает О, свидетельствующий о наличии тока во всех трех фазах преобразователя. В результате этого на выходе второго двухвходового элемента И 12 появляется 1, свидетельствующий об обратном пробое тиристора 3, когда работают тиристоры двух других фаз преобразователя. Соединение выхода элемента И-НЕ с третьим входом трехвходового элемента И 10 необходимо для устранения ложного сигнала о прямом пробое тиристора 3, когда он не работает, а происходит обратный пробой смежного с ним тиристора этой же фазы преобразователя. Второй элемент 16 задержки необходим для устранения ложного сигнала об обратном пробое тиристора во время коммутации тиристоров в двух следующих друг за другом фазах. При этом уставка времени элемента задержки должна быть не менее времени коммутации. Выходы со второго элемента 11 ЗАПРЕТ и второго двухвходового элемента И 12 можно использовать раздельно или объединить через элемент ИЛИ,Если тиристор 3 имеет неисправность типа обрыва, то при поступлении управляющего импульса ток через него не протекает и на первый вход триггера 8 установочный импульс не подается, с инверсного выхода триггера 8 на второй вход первого 9 элемента И поступает 1, обусловленная тем, что на второй вход триггера 8 подан импульс сброса с выхода второго элемента 2 развязки в момент включения тиристора 4 следуюгцей по порядку коммутации фазы; на первый вход первого 9 элемента И через первый 6 элемент задержки подается 1, в результате чего на выходе пояляется 1,1293806 Формула изобретенияУстройство для контроля состояния тиристоров трехфазного мостового преобразователя, содержащее датчики тока тиристоров, первый и второй элементы развязки, входы которых предназначены для подключения к управляющим переходам, соответственно, контролируемого тиристора и тиристора следующей по порядку коммутации фазы той же группы вентилей, а выход первого элемента развязки подключен к входу первого элемента задержки и инверсному входу первого элемента ЗАПРЕТ, формирователь коротких импульсов, выходом подключенный к первому входу триггера, второй вход которого подключен к выходу второго элемента развязки, а инверсный выход триггера подключен к первому входу первого двухвходового элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого элемента задержки, а выходы первого двухвходового элемента И и первого элемента ЗАПРЕТ подключены к соответствующим входам блока индикации, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, уменьшения его массы, габаритов и стоимости, в него введены датчик тока нагрузки, трехвходовый элемент И, второй элемент ЗАПРЕТ, второй двухвходовый элемент И, три шунта, второй элемент задержки, элемент И-НЕ и три элемента ИЛИ, причем вход каждого датчика тока подключен к шунту, предназначенному для включения между фазным выводом источника переменного напряжения и соответствующим фазным выводом преобразователя, один выход датчика тока, наличие сигнала на котором соответствует прямому направлению тока в контролируемом тиристоре, объединен с первым входом трехвходового элемента И, с входом формирователя коротких импульсов и одним входом соответственно ИЛИ, второй выход датчика тока, наличие сигнала на котором соответствует обратному направлению тока в контролируемом тиристоре,входом упомянутого элемента ИЛИ, второй вход трехвходового элемента И соединен с инверсным входом второго элемента ЗАПРЕТ и с выходом датчика тока нагрузки, третий вход трехвходового элемента И объединен с входом второго элемента задержки и выходом элемента И-НЕ, входы которого подключены к выходам элементов ИЛИ,выход трехвходового элемента И соединен,с прямым входом первого элемента ЗАПРЕТ, а выход второго элемента задержки - с вторым входом второго двухвходового элемента И, выход которого и выход второго элемента ЗАПРЕТ подключены к соответствующим входам блока индикации. ВНИИПИ Заказ 393/57 Тираж 69 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 свидетельствующая о неисправности типа обрыва.При нормальной работе преобразователяпосле подачи управления импульса на тиристор 3 через последний протекает ток.С выхода первого элемента 1 развязки на инверсный вход первого 5 элемента ЗАПРЕТ поступает 1 вследствии того, что на управляющем переходе тиристора 3 падает напряжение, На прямой вход этого же элемента ЗАПРЕТ также поступает 1 с выхода трехвходового элемента И 10 так же, как на все входы его поступают сигналы в виде логических 1 от датчика тока нагрузки с одного выхода датчика 21 тока (сигнал о наличии прямого тока в контролируемом тиристоре 3) и с выхода элемента И-НЕ 1 7. Последний сигнал свидетельствует о том, что в одной из фаз преобразователя ток не протекает. В результате О на выходе первого элемента ЗАПРЕТ 5 свидетельствует об отсутствии прямого пробоя тиристора 3.При этом на прямой вход второго элемента ЗАПРЕТ 11 и первый вход второго двухвходового элемента И 12 поступает О (сигнал об отсутствии обратного тока в контролируемом тиристоре), а на вторые входы - 1 и О соответственно, что дает на их выходах О, свидетельствующие об отсутствии обратного пробоя тиристора 3.При появлении прямого тока в тиристоре 3 с формирователя 7 импульсов подается импульс на первый вход триггера 6, на инверсном выходе которого устанавливается О. Этот сигнал подается на второй вход первого элемента И 9, на первый вход которого приходит 1 с управляющего перехода тиристора 3 через элемент 1 развязки и первый элемент 6 задержки. Это приводит к наличию на выходе первого 9 элемента И О, свидетельствующего об отсутствии обрыва в тиристоре 3.При контроле тиристора второй группы вентилей преобразователя выводы датчика 21 тока по назначению меняются местами, т. е. наличие сигнала на верхнем выводе соответствует прямому направлению тока в контролируемом тиристоре, а на нижнем - обратному. Используемый в данном блоке второй элемент 2 развязки при контроле тиристора 4 выполняет такую же роль, как и первый элемент 1 развязки при контроле тиристора 3, а первый элемент развязки при контроле тиристора предыдущей фазы по порядку коммутации выполняет такую же роль, как и второй 2 при контроле тиристора 3.Наличие четырех выходов позволяет путем выведения их на блок индикации и отключения определить вид неисправности тиристора после отключения преобразователя за счет этих же сигналов. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 объединен с прямым входом второго элемента ЗАПРЕТ и первым входом второго двухвходового элемента И, а также с вторым