Датчик состояния вентилей реверсивного вентильного преобразователя

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р 1 600686 Севе Свввтских Социалистических Ресиублик(22) Заявлено 11,08.75 (21) 2163736/24-0с присоединением заявки1) М. Кл. Н 02 Р 13/ Государственный кемите Совета Министров СССР во делан изобретенийи открытий(45) Дата опубликования описания 18.05.78 УДК 621,314) Заявитель 54) ДАТЧИК СОСТОЯНИЯ ВЕНТИЛЕЙ РЕВЕРСИВНОГО ВЕНТИЛ ЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯИзобретение относится к технике управлсния тиристорными преобразователями и может быть использовано в системах управления вентильными преобразователями.Известен датчик состояния вентилей реверсивного вентильного преобразователя, содержащий три измерительных трансформатора, включенные в фазные цепи источника переменного тока, питающего преобразователь 1. Недостатком этого датчика является наличие зоны нечувствительности, Введение этой зоны необходимо для выполнения требования, по которому датчик должен информировать о наличии тока, большего тока удержания тиристора, и не должен реагировать на токи утечки тиристора, а также токи, протекающие по защитным цепям и иным цепям параллельно тиристорам.Другое известное устройство для контроля проводимости вентилей преобразователя, содержащее высокочастотный генератор 2 функционально ненадежно, поскольку необходимое для нормального функционирования вентильного преобразователя подключение защитных КС-цепочек, параллельных вентилям, приводит к тому, что динамические сопротивления, входящие в высокочастотный контур, при открытых и закрытых вентилях отличаются незначительно. Поэтому получение информации о состоянии вентилей, основанное на изменении этих сопротивлении,практически невозможно,Третье известное устройство определениясостояния вентилей содержит трансформатор5 переменного тока и, следовательно, обладаетопределенной зоной нечувствительности 3.Известный датчик состояния вентилей реверсивного преобразователя, основанный наиспользовании разности падений напряжения10 на открытом и закрытом вентилях, имеет недостаток, заключающийся в уменьшении быстродействия датчика, вызванном введениемспециальных цепей запаздывания, необходимых для создания задержки выходного на 15 пряжения датчика на время восстановлениязапирающих свойств вентиля 4.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является датчик состояния вентилей реверсивного преобразователя, содержащий защитные КС-цепочки, шунтирующие встречно-параллельныевентили преобразователя, причем все конденсаторы этих цепочек одним выводом подключены к выходным клеммам преобразователя,зашунтированным емкостным делителем, игенератор высокой частоты, подключенныйчерез конденсаторы связи к каждой фазетрехфазного источника питания 5. Этот известный датчик состояния вентилей не обес 30 печивает высокой надежности работы и по55 60 65 мехоустойчивости, поскольку из-за наличия защитных КС-цепочек, шунтирующих вентили, падения напряжения на открытых и закрытых вентилях, вызванные током генератора высокой частоты, малы и отличаются друг от друга незначительно. Вследствие этого незначительно отличаются и выходные напряжения датчика при открытом и закры том состоянии вентилей, что обуславливает его низкую помехозащищенность и надежность работы.Целью изобретения является повышение надежности работы и помехоустойчивости. Поставленная цель достигается тем, что датчик состояния дополнительно снабжен логической схемой И - НЕ, входы которой подключены к точкам соединения резистора и конденсатора защитных КС-цепочек, а общая точка логической схемы И - НЕ соединена с общей точкой генератора высокой частоты и общей точкой конденсаторов емкостного делителя.На фиг. 1 представлена принципиальная схема датчика состояния на фиг. 2,а - эквивалентная схема датчика для определения состояния двух встречно-параллельных вентилей, открытое состояние одного из вентилей, на фиг. 2,б - то же, закрытое состояние обоих вентилей.Датчик 1 состояния вентилей реверсивного вентильного преобразователя, состоящего из соединенных встречно-параллельно вентилей 2 - 7 и 8 - 13, содержит защитные КС-цепочки, каждая из которых включает в себя один из резисторов 14 - 19 и один из конденсаторов 20 - 25, соединенных последовательно. При этом все конденсаторы 20 - 25 одним выводом подключены к выходным клеммам 26, 27 преобразователя зашунтированным емкостным делителем 28,29. Датчик состояния вентилей содержит, кроме того, генератор высокой частоты 30, подключенный через конденсаторы связи 31, 32 и 33 к каждой фазе трехфазного источника питания 34 и логическую схему И - НЕ 35. Каждый из входов 36 - 41 этой схемы подключен к точке соединения одного из резисторов 14 - 19 с соответствующим конденсатором 20 - 25 защитных КС-цепочек. Общая точка 42 логической схемы И - НЕ 35 соединена с общей точкой 43 генератора высокой частоты 30 и общей точкой 44 емкостного делителя 28, 29, 45, 46 выходные клеммы логической схемы И - НЕ 35. Принцип работы предлагаемого датчика состояния вентилей основан на пропускании через реверсивный вентильный преобразователь вспомогательного тока от генератора высокой частоты 30. Значение этого тока выбирается малым по сравнению с величиной силового тока, протекающего по вентилям 2 - 13, Поэтому подключение к реверсивному вентильному преобразователю датчика состояния вентилей не нарушает режима работы вентилей. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 4При пропускании вспомогательного тока от генератора высокой частоты 30 через реверсивный вентильный преобразователь 2 - 13 на входах 36 - 41 логической схемы И - НЕ 35 возникают напряжения. При этом, если вентиль реверсивного преобразователя закрыт, напряжение на соответствующем входе логической схемы И - НЕ 35 существенно отличается от нуля, а если он открыт - близко к нулю, При наличии напряжений на всех входах 36 - 41 логической схемы И - НЕ 35 напряжение на выходных клеммах 45, 46 логической схемы И - НЕ 35 близко к нулю. При напряжении, близком к нулю, хотя бы на одном из входов 36 - 41 на выходных клеммах 45, 46 возникает напряжение, существенно отличное от нуля. Это напряжение может быть использовано в качестве команды запрета зажигания нерабочей группы вентилей реверсивного вентильного преобразователя.Рассмотрим работу датчика при определении состояния вентилей 2 и 8, поскольку определение состояния других вентилей аналогично. Когда вентиль 2 или 8 открыт, его сопротивление равно нулю. Поэтому вспомогательный ток от генератора высокой частоты 30 будет протекать по вентилю 2 или 8, а не по защитной ЯС-цепочке, состоящей из резистора 14 и конденсатора 20. Эквивалентная схема датчика состояния вентилей 2 и 8 в этом случае будет иметь вид, представленный на фиг. 2,а. Если вентили 2 и 8 закрыты, вспомогательный ток от генератора высокой частоты 30 будет протекать по защитной КС- цепочке. В этом случае эквивалентная схема датчика состояния 1 вентилей 2 и 8 будет иметь вид, представленный на фиг. 2,б. Сравнивая эквивалентные схемы на фиг, 2,а и фиг. 2,б и имея в виду, что в реальных реверсивных вентильных преобразователях величина емкости конденсатора 28 на порядок выше величины емкости конденсатора 20 или 33, а величина сопротивления резистора 14 одного порядка с импедансом конденсатора 28, можно заключить, что напряжение на выходе 40 логической схемы И - НЕ 35 при закрытых вентилях 2 и 8 существенно выше рассматриваемого напряжения при открытом вентиле 2 или 8. Это обеспечивает высокую надежность работы и помехоустойчивость датчика состояния вентилей. Формула изобретения Датчик состояния вентилей реверсивного вентильного преобразователя, содержащий защитные КС-цепочки, шунтирующие встречно-параллельные вентили преобразователя, все конденсаторы этих цепочек одним выводом подключены к выходным клеммам преобразователя, зашунтированным емкостным делителем, и генератор высокой частоты, подключенный через конденсаторы связи к каждой фазе трехфазного источника питания,600686 Г ) иг 2 г Р,о оставитель О. Наказная Техред И. Михайлов едактор 3. Старикова рректор Е. Хмелева Изд.4 каз 1370/ Тираж 8 Подписн пографи апунова, 2 отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и помехоустойчивости, он дополнительно снабжен логической схемой И - НЕ, входы которой подключены к точкам соединения резистора и конденсатора защитных КС-цепочек, а общая точка логической схемы И - 1-1 Е соединена с общей точкой генератора высокой частоты и общей точкой конденсаторов емкостного делителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 61. Авторское свидетельство СССР412664,кл. Н 02 Р 13/16, 1974.2. Авторское свидетельство СССР276237,кл. Н 02 Н 3/24, 1970.5 3. Патент Великобритании1134443, кл,Н 2 Г, 1966,4. Патент США3654541, кл. 321-13,1972.5. Писарев А. Л. и Деткин Л. П. Управле 10 ние тиристорными преобразователями. М.,Энергия, 1975, с. 246, рис. 6 - 28.