Способ защиты импульсного преобразователя от срыва коммутации

(Н с Н 02 Н 7/12 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ нко, В.Св, А,В.Ши о СССР овна напряже2. 2 ил. ГОСУДДРСТВЕННЫй КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Харьковский институт инженеров железнодорожного транспорта им. С,М.Кирова(56) Авторское свидетельств У 966810, кл, Н 02 Н 7/12.Авторское свидетельство СССР В 877701, кл. Н 02 Н 7/10, 1980. (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ИМПУЛЬСНОГО ПРЕОБ РАЗОВАТЕЛЯ. ОТ СРЫВА КОММУТАЦИИ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к средствам защиты от срыва коммутации импульсных преобразователей, и может быть использовано в преобразовательной технике, в системах электропитания, электропривода, возбуждения электрических машин, на транспорте, в,80124 233 А 1 электрической и других отраслях промышленности. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности защитыимпульсного преобразователя. Сигналдатчика б анодного напряжения тиристора 2 и напряжение управления коммутирующим управляемым ключевым элементом (КУКЭ) 5 подают на вход формирователя 7. В формирователе 7 формируются короткие импульсы, соответствующие моментам включения тиристора 2,включения и выключения КУКЭ 5 и восстановления прямого анодного напряжения на выключенном тиристоре 2Сигнал о срыве коммутации формируют вслучае совпадения во времени короткихимпульсов, соответствующих моментамвключения тиристора 2 и КУКЭ 5, и вслучае несовпадения во времени коротких импульсов, соответствующих моментам выключения .КУКЭ 5 и восстанления прямого анодного ниявыключенном тиристореНа диаграммах (фиг.,2) показано: форма напряжения (Б,) на аноде тиристора 2(а); нормированные по амплитуде импульсы ( Е и К ) на входах фор 45 мирователя 7 (Б П , )," импульсы (1 и 3 ) на выходах формирователя 7 (цьы Ьв, ); импульсы (С), поступающие на входы элемента И 11 (и,).Пунктиром показан импульс, соответствующий наличию следующих неисправностей в преобразователе: обрыв тиристора 2, обрыв управляющего электрода тиристора 2, отсутствие импульсов управления тиристором 2.Кроме того, на фиг. 2 показано: выходной импульсэлемента И 11 Изобретение относится к средствамзащиты от срыва коммутации импульсных преобразователей и может быть использовано в преобразовательной технике, в системах электропитания,электропривода, возбуждения электрических машин, на тра.нспорте, в электротехнической и других отраслях промышленностиЦелью изобретения является расширение функциональных возможностей иповышение надежности зациты импульсного преобразователя,На фиг, 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства, осуществляющего способ защитыфна фиг. 2 (а-и) представлены диаграммы напряжений на элементах, поясняющие принцип способа защиты и работуустройства, осуществляющего предлагаемый способ защиты импульсного преобразователя,Устройство для защиты импульсногопреобразователя 1, содержащего силовой тиристор 2 с цепью параллельнойпринудительной коммутации, состоящейиз последовательно соединенных источника 3 запирающего напряжения и управляемого блоком 4 коммутирующегоключевого элемента 5, от срыва коммутации, состоит иэ датчика 6 анодного напряжения силового тиристора 2,представляющего собой резистивныйделитель напряжения, формирователя 7коротких импульсов, представляющегособой две несвязанные КСК-цепочки,распределитель 8 коротких импульсов,представляющий собой диодный коммутатор, и выходной логический блок 9,содержащий элемент ЗАПРЕТ 10 и элемент И 11. 10 15203035 выходного блока 9, поступающий навход исполнительного органа (П, );импульсы , поступающие на входэлемента 10 Ж ы,о ).Отсутствие импульса, поступающегона инверсный вход элемента ЗАПРЕТ(показано пунктиром) соответствуетнедостаточному времени восстановлениязапирающих свойств тиристора 2 в прямом направлении, пробою тиристора 2,пробою или обрыву коммутирующего управляемого ключевого элемента 5 иотказу источника 3 запирающего напряжения.Выходной импульс элемента ЗАПРЕТ10 выходного логического блока 9,поступающий на вход исполнительногооргана (Пвых о) представлен на диаграмме О (фиг, 2),Способ защиты импульсного преобразователя от срыва коммутации реализуется устройством, работающим следующим образом.Датчиком 6 анодного напряжения тиристора 2 контролирует импульсное анодное напряжение тиристора 2. Сигнал датчика 6 и напряжение управления коммутирующим управляемым ключевым элементом 5 подают на вход формирователя 7, где формируют короткие, импульсы, соответствующие моментам включения тиристора 2, включения и выключения коммутирующего управляемого ключевого элемента 5 и восстановления прямого анодного напряжения на выключенном тиристоре 2При совпадении коротких импульсов, соответствующих моменту спадания анодного напряжения тиристора 2 при его включении и моменту включения коммутирующего управляемого ключевого элемента 5 делают вывод о появлении в импульсном преобразователе одной из неисправностей, таких как обрыв тиристора 2, обрыв управляющего электрода. тиристора 2, отсутствие управляющих импульсов тиристора 2, и формируют сигнал аварии, При несовпадении коротких импульсов (равно как отсутствие одного из них), соответствующих моменту выключения коммутирующего управляемого ключевого элемента и восстановления анодного напряжения на выключенном тиристоре 2, делают вывод о появлении в импульсном преобразователе таких неисправностей, как недостаток схемного времени выключения для восстановлениязапирающих свойств тиристора 2 в прямом направлении, пробоя тиристора 2, пробоя или обрыва коммутирующего управляемого ключевого элемента 5 и отказе источника запирающего напряжения 3, и формируют сигнал аварии.Изобретение позволяет по сравнению с известным устройством расширить функциональные возможности, выражающиеся в том, что кроме обнаружения 10 пробоя тиристора обнаруживаются еще такие неисправности, как обрыв тиристора, обрыв управляющего электрода тиристора, отсутствие импульсов управления тиристаром, 15Предлагаемый способ защищает коммутирующий управляемый ключевойэлемент от пробоя при пробое тиристора, что одновременно можно отнести и к расширению функциональных возможностей защиты и к повышению надежности преобразователя, так как исключается возможность появления вторичных отказов в случае пробоя тиристора.В изобретении исключается возмож-ность ложных срабатываний в режимах малых токов нагрузки и холостого хода, следовательно, надежность защиты повышается,Формирование сигнала аварии по двум независимым каналам позволяет получать различные портреты различных неисправностей. Это свойство мо 35 жет быть использовано для передачи информации на устройства, встроенной диагностики, следовательно, функциональные возможности предлагаемогоспособа расширяются,Формула и з о б р е т е н и яСпособ защиты импульсного преобразователя от срыва коммутации, содержащего силовой тиристор и коммутирующий управляемый ключевой элемент,заключающийся в том, что контролируют импульсное напряжение управлениякоммутирующим управляемым ключевымэлементом, формируют сигнал о срывекоммутации, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности защиты импульсного преобразователя, контролируют импульсноеанодное напряжение силового тиристора, формируют короткие импульсы,соответствующие моментам включениясилового тиристора, включения и выключения коммутирующего управляемогоключевого элемента, восстановленияпрямого анодного напряжения на выключенном силовом тиристоре, причемсигнал о срыве коммутации формируютв случае совпадения во времени коротких импульсов, соответствующих моментам включения силового тиристораи коммутирующего управляемого ключевого элемента, и в случае несовпадения во времени коротких импульсов,соответствующих моментам выключениякоммутирующего управляемого ключевогоэлемента и восстановления прямогоанодного напряжения на выключенномсиловом тиристоре,124 б 233- 4 вЬы ьи.У 5 О Йьл.Р Щд Составитель О.МещеряковаТехред М.Ходанич Корректор М.Шарош едактор А.Ворови одписн Заказ 4014 Производственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,Тираж ВНИИПИ Государственн по делам изобретен 035, Москва, Ж, Р