Устройство для токовой защиты нагрузки выпрямителя

( 9) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 3641502/2 (22) 15.09.83 (46) 23.02.85, (72) В.М. Иван (53) 621.316.9 (56) 1. Вальян Тиристорные ге Л , Энергоизда2. Авторско У 930486, кл. Бюл. У 7в и В.П. Решет5 (088, 8)Р.Хи Сиверсераторы и инве1982, с. 188свидетельство02 Н 7/10, 19 н М.А.рторы.СССР80. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕКИЙ И ОТКР 11 ТИЙ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ НАГРУЗКИ ВЫПРЯМИТЕЛЯ, содержащее подключенные между выпрямителемс выходным фильтром и нагрузкойпоследовательно соединенные основнойтиристор и датчик тока, подключенный,выходом к входу блока контроля уров-.ня тока, и последовательно включенные блок заряда, конденсатор и дополнительный тиристор, причем входблока заряда подключен к выпрямителю,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью устранения ложных срабатываний,в него введены высокочастотный генератор импульсов, источник питания,блок формирования управляющих импуль 4(51) Н 02 Н 7/10 Н 02 Н 3/08 сов дополнительного тиристора, а также последовательно соединенные .кнопка "Включено" с замыкающим контактом, триггер, логический элемент . И и блок формирования управляющих импульсов основного тиристора, выход которого подключен к катоду и управляющему электроду основного тиристора, причем второй вход логического элемента, И подключен к выходу высокочастотного генератора импульсов, выход блока контроля уровня тока подключен к второму входу триггера, инвертирующий выход которого подключен к входу блока формирования управляющих импульсов дополнительного тиристора, подключенного выходом к катоду и управляющему электроду дополнительного тиристора, а источник питания подключен входомлк выпрямителю, а выходом-к питающим входам триггера, логического элемен-. та И, блока контроля уровня тока, высокочастотного генератора импульсов и блоков формирования управляющих импульсов основного и дополнительного тиристоров.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для быстрого отключения нагрузки от выпрямителя лри превьппении током в нагрузке заданной величины.5Известно устройство для токовой защиты, в котором отключение нагрузки от выпрямителя происходит за счет выключения основного тиристора, включенного н цепи постоянного тока1 О последовательно с нагрузкой, при помощи контура принудительной коммутации, подключаемого к основному тиристиру ло сигналу "Авария" с помощью вспомогательного ключа11.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для защиты неуправляемого выпрямителя, содержащее неуправляемый выпрямитель с емкостным фильтром, основной тиристор и датчик токавключенные последовательно с нагрузкой. Для выключения основного тиристора в цели постоянного тока применен контур принудительной коммутации, содержащий конденсатор, дополнитель- ный тиристор и блок заряда конденсатора. Управляющий электрод дополнительного тиристора соединен с блоком контроля уровня тока, который З 0 подключен входом к датчику тока2 ЪНедостатком обоих устройств заключается н том, что при снижении тока н нагрузке ниже тока удержания основного тиристора или при большом напря хении пульсаций на фильтре вьп 1 рямителя, когда постоянные времени фильтра меньше постоянной цепи заряда конденсатора, происходит отключение ос-. новного тиристора без наличия не допустимого тока, т.е. ложное срабатывание защитыЦель изобретения - устранение ложных срабатываний.Поставленная цель достигается 45 тем, что в устройство для токовой защиты нагрузки выпрямителя, содержащее подключенные между выпрямителем с выходным фильтром и нагрузкой последовательно соединенные основной ти , ристор и датчик тока, подключенный выходом к входу блока контроля уровня тока, и последовательно включенные блок заряда, конденсатор и дополнительный тиристор, причем 55 вход блока заряда подключен к выпрямителю, введены высокочастотный генератор импульсов, источник питания, блок формирования управляющих импульсон дополнительного тиристора, а также последовательно соединенные кнопка "Включено" с замыкающим контактом, триггер, логический элемент И и блок формирования управляющих импульсов основного тиристора, выход которого подключен к катоду и управляющему электроду основ" ного тиристора, причем, второй вход логического элемента И подключен к выходу высокочастотного генератора импульсов, выход блока контроля уровня тока подключен к второму входу триггера, инвертирующий выход которого подключен к входу блока формирования упранляющих импульсов дополнительного тиристора, подключенного выходом к катоду и управляющему электроду дополнительного тиристора, а источник питания подключен входом к выпрямителю, а выходом - к питающим входам триггера, логического элемента И, блока контроля уровня тока, высокочастотного генератора импульсов и блоков формирования управляющих импульсов основного и дополнительного тиристоров.На чертеже приведена функциональная схема устройства.Устройство содержит выпрямительс фильтром, основной тиристор 2 и датчик 3 тока, включенные в силовую цепь последовательно с нагрузкой 4, дополнительный тиристор 5 и конденсатор 6, блок 7 заряда конденсатора 6, блок 8 формирования управляющих импульсов дополнительного тиристора 5, подключенный к датчику тока, блок 9 контроля уровня тока, источник 10 питания, высокочастотный генератор 11 импульсов, триггер 12, логический элемент "И" 13, блок 14 формирования управляющих .импульсов основного тиристора 2, кнопку 15 "Включено".Высокочастотный генератор 11 импульсов работает в автоколебательном режиме с частотой следования импульсов, которая значительно вьппе выпрямляемого напряжения.Блок 9 контроля уровня тока формирует импульс, совместимый со схемой запуска триггера 12 лри превышении током устанонленной величины. Блок 7 заряда конденсатора б обеспечивает его заряд и ныключение дополнительного тиристора 5 послеразряда конденсатора 6. ИсточникО питания обеспечивает питание "устройств формирования управляющихимпульсов 8 и 14, генератора 11,элемента И 13, блока 9 контроляуровня тока триггера 12 непосредственно от выпрямителя 1 до основноготиристора 2.Устройство работает следующимобразом.При включении устройства в сеть систочника 10 питания на блоки 8 и )4формирования управляющих импульсов,алев)ент И )3, генератор 1), блок9 контроля уровня тока, триггер 12подается питающее напряжение. Приэтом на неинвертирующем выходе триггера 12 устанавливается логический"О" и импульсы от генератора 1),непроходят через элемент И 13 на блок)4 формирования управляющих импульсов. Основной тиристор 2 остаетсязакрытым и, следовательно, нагрузка4 отключена от варямителя 1. Привключении устройства в сеть конденсатор 6 эаряжается.от блока 7 заряда.При подаче команды на включениекнопкой 15 на. триггер 12 на егонгчнвертирующем выходе устанавливается логическая "1", В этом случаеимпульсы от генератора 11 проходят,через элемент И 13 на блок )4 форми"рования управляющих импульсов основного тиристора 2. Основной тиристор. 2 открывается и, независимо от токав цепи нагрузки 4 и напряжения наосновном тиристоре 2, принудительно"поддерживается во включенном состоя-.нии, Таким образом нагрузка 4 подклю:чена к выпрямителю 1,При превышении тока в нагрузкеи в датчике 3 тока определенногозначения блок 9 контроля уровня токавыдает сигнал "Авария", которой пере водит триггер )2 в другое состояние.На неинвертирующем выходе триггера12 появляется логический, "О".)4505 4Импульсы от генератора 11 не проходят через элемент И 13 на блок.14формирования управляющих импульсовосновного тиристора 2, но так какосновной тиристор 2 стоит в цепипостоянного тока, снятие импульсовуправления не означает выключениеосновного тиристора 2. Выключениеосновного тиристора 2 осуществляется )О контуром принудительной коммутации.Одновременно с установкой на неинвертирующем выходе триггера 2 логического "О" перепад "0-1" на инвертирующем выходе триггера 12) блоком 8 )5 формирования управляющих импульсовформируется импульс, который откры-вает дополнительный тиристор 5, приэтом напряжение на конденсаторе 6прикладывается к основному тиристору 20 2 через выпрямитель 1, блок 7 заряда,датчик 3 тока. Это напряжение обрат".ное для тирнстора 2, т.е. к аноду тй 4ристора 2 прикладывается отрицательное напряжение, и, следовательно, 23 тиристор 2 закрывается и отключаетнагрузку 4 от выпрямител.Отключение нагрузки .4 от выпрямцтеля 1 происходит только при превц.шенин тока в нагрузке 4 определенЗ 0 ной величины. В других же случаях,когда ток через основной тиристор 2меньше тока удержания и когда наосновном тиристоре 2 при большихпульсациях прикладывается отрица"тельное напряжение, отключение на-.грузки 4 от выпрямителя 1 не проис-ходит за счет принудительного поддерживания основного тиристора воткрытом состоянии по цепи управляющего электрода.Таким образом, работа защиты болЬастабильна при сохранении основногоее преимущества " высокого быстродействия,. определяемого только временем включения и выключения примененных тирнсторов. Отсутствие ложныхсрабатываний .защиты повышает надейность вторичного источника питания.1141505 тор Н. Дан Заказ 508 Подпнсета СССР еТираж 620 ВНИИПИ Государственного.копо делам иэобретений 13035, Москва, Ж, Рауш открытииая наб., д. ц/5 лнал ППП "Патент