Устройство для токовой защиты преобразователя

(21) (22) (46) ци- ильтсэлектро;повышеС. Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ110 ИЗОБРЮЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 4358123/24-0707.12.8715.08.89. Бюл. У 30 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники Производственного объединения "Электровыпрямитель" (72) Г.М.Минаев и Н.А.Артаев (53) 621.314.572:621.316.925.4 (088.8)(56) Авторское свидетельство СССР В 1098061, кл. Н 02 Н 7/12, 1982,Авторское свидетельство СССР У 1029320, кл. Н 02 Н 7/12, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к технике. Цель изобретения -ние надежности. При работе преобразователя с максимальными нагрузкаминаиболее слабым элементом с точки зрения перегрева является дроссель фильтра ч силовой цепи. Дифферен альный усилитель 4 совместно с ф рами 1, 2 выделяет постоянную со тавляющую напряжения на дросселе 3, сопротивление обмотки которого зависит от ее температуры, обусловленной нагрузкой преобразователя. При увеличении температуры дросселя выше допустимой разность напряжений на входах компаратора 5 увеличивается и его выходной сигнал воздействует на исполнительный орган защиты 11. При перегрузке по току срабатывает компаратор 9 и включает исполнительный орган защиты 11. 1 ил.3 1501212Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты от токовых перегрузок преобразователей, снабженных дроссе пем фильтра в силовой цепи.Цель изобретения - повышение надежности устройства для токовой защиты преобразователя.На чертеже приведена блок-схема устройства для токовой защиты.Устройство содержит КС-фильтры 1, 2, входы которых соединены с выводами силового сглаживающего дросселя преобразователя 3, а выходы подключены, соответственно, к инвертирующему и неинвертирующему входам дифференциального усилителя 4, выход которого соединен с первым входом компаратора 5, а другой его вход через последовательно соединенные КС-фильтры 6 и делитель напряжения 7 подключен к выходу датчика тока 8, к которому также подключен первый вход компаратора 9, второй вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения 10, выходы компараторов 5 и 9 подключены к входам исполнительного органа 11.Устройство работает следующим образом.Напряжение с выводов сглаживающего дросселя преобразователя 3 поступает через КС-фильтры 1 и 2 на инвертирующий и неинвертирующий входы дифференциального усилителя 4, на выходе которого формируется постоянное напряжение, пропорциональное падению напряжения на активном сопротивлении обмотки сглаживающего дросселя 3 от протекания через него выходного тока преобразователя. Напряжение с выхода дифференциального усилителя 4 поступает на первый вход компаратора 5, а на второй его вход поступает напряжение с выхода датчика тока 8 через делитель напряжения 7 и КС-фильтр 6.При отсутствии токовой перегрузки напряжение на выходе дифференциального усилителя 4 меньше, чем напряжение на выходе КС-фильтра 6, поэтому компаратор 5 находится в состоянии положительного насыщения.1 аиряжение от датчика тока 8 поступает на первый вход компаратора 9, на второй его вход поступает напряжение от источника опорного напряжения 10. При отсутствии токовой пере 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 грузки напряжение на выходе датчика тока 8 меньше, чем напряжение ис-точника опорного напряжения 10, поэтому компаратор 9 находится в состоянии отрицательного насыщения.При увеличении тока преобразователя выше допустимой технологической перегрузки, напряжение на выходе дат. чика тока 8 становится больше, чем напряжение источника опорного напряжения 10, компаратор 9 переходит в состояние положительного насыщения, исполнительный орган 11 срабатывает и отключает преобразователь.В случае возникновения токовых перегрузок в пределах технологически допустимых, мощность потерь в сглаживающем дросселе преобразователя 3 и силовом трансформаторе преобразователя возрастает пропорционально квадрату перегрузки, в отличие от потерь в силовых тиристорах, в которых мощ ость потерь увеличивается почти пропорционально кратности перегрузки. Поэтому нагрев трансформатора и дросселя протекает более интенсивно, чем силовых тиристоров. Если масса сглаживающего дросселя 3 меньше массы силового трансформатора преобразователя (что выполняется в подавляющем большинстве случаев), то первый нагревается быстрее и является наиболее слабым элементом в преобразователе с точки зрения перегрева силовых элементов при токовых перегрузках.По мере нагрева сглаживающего дросселя 3, сопротивления его обмотки увеличивается пропорционально/ температуре нагрева и температурному коэффициенту сопротивления материала обмотки сглаживающего дросселя 3. Падение напряжения на сглаживающем дросселе преобразователя 3 увеличивается пропорционально температуре нагрева последнего. Соот. - ветственно, увеличивается напряжение на выходе дифференциального усилителя 4, которое поступает на вход компаратора 5. На другом входе компаратора 5 присутствует напряжение, пропорциональное выходному току преобразователя. При температуре обмотки сглаживающего дросселя преобразователя 3 меньше предельно допустимого значения, напряжение на выходе дифференциального усилителя 4 меньше, чем напряжение на выходе КС-фильтраФормула изобретения Устройство для токовой защиты преобразователя, снабженного сглажи Составитель В.Широков Техред М.Ходанич Корректор Т,Палий Редактор М,Товтин Заказ 4885/53 Тираж 607 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕ 11 Т СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина, 101 5 150 6, компаратор 5 находится в состоянии положительного насыщения. При увеличении температуры нагрева сглаживающего дросселя 3 выше допустимого значения, напряжение на выходе дифференциального усилителя 4 становится больше,чем напряжение на выходе КС-фильтра 6. Компаратор 5 переходит в состояние отрицательного насыщения, исполнительный орган 11 срабатывает и отключает преобразователь.Дополнительный канал защиты, образованный фильтрами 1,2, дифференциальным усилителем 4, компаратором 4 и соответствующими связями, повышает надежность защиты при кратковременных технологических перегрузках, что помогает лучше использовать перегрузочную способность преобразователя1212 6вающим дроссслем в силовой цепи, содержащее датчик тока, предназначенный для включения в силовую цепь преобразователя, первый компаратор, второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а выход соединен с входом исполнительного органа защиты, второй компаратор и делитель напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, введены дифференциальный усилитель, три КС-фильтра, причем исполнительный орган защиты входом соединен с выходом второго компаратора, первый вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя, входы которого предназначены для подключения к выводам сгла живающего дросселя, соответственно,через первый и второй КС-фильтры, при этом выход датчика тока, соединенный с первым входом первого компаратора, подключен к второму входу зторого 25 компаратора через последовательно соединенные делитель напряжения и третий КС-фильтр.