Устройство для защитного отключения тиристорного преобразователя при обрыве его вентильной цепи

5 4чен к отключающему входу узла 18 запрета подачи управляющих импульсов 55Исполнительный элемент 20 защиты является выходом пороговых элементов 14 и 15 каждого из блоков тиристорных коммутаторов 3-5 и подклк 3 151004Изобретение относится к электротехнике и может быть применено для защиты тиристорных преобразователей напряжения или частоты при обрыве их вентильных цепей.Целью изобретения является расширение области использования устройстВва, повышение устойчивости и надежности срабатывания защиты, упроще ние устройства.На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - схема узла запрета подачи управляющих импульсов; на фиг. 3 - схема ис полнительного элемента защиты.Устройство содержит блок 1 управления тиристорами коммутаторов, автоматический выключатель 2 и включенные на его выходе в фазах сети иден тичные по схеме блоки тиристорных коммутаторов 3-5. Каждый такой блок содержит силовой тиристорный коммутатор, собранный на встречно-параллельно соединенных тиристорах 6 и 7. Параллельно им включены цепи вспомонательного тиристорного коммутатора, состоящие из соединенных цоследовательно тиристора, конденсатора и резистора. При этом параллельно тирис тору 6 включены соединенные последовательно тиристор 8, конденсатор 9 и резистор 10, а параллельно тиристору 7 - соединенные последовательно тиристор 11, конденсатор 12 и резистор 13. Катоды тиристоров 8 и 11 соединены с катодами соответственно тиристоров 6 и 7, а их управляющие электроды - с управляющими электродами соответственно тиристоров 6 и 7. Па раллельно конденсаторам 9 и 12 включены пороговые элементы 14 и 15.Блок 1 управления содержит соединенные последовательно формирователь 16 синхрониэирующих импульсов, форми рователь 17 управляющих импульсов, узел 18 запрета подачи управляющих импульсов и узел 19 гальванической развязки, выходы которого подключены к управляющим цепям тиристоров блоков тиристорных коммутаторов 3-5. Вход формирователя 16 синхронизирующих импульсов подключен к сети на выходе автоматического выключателя 2,и к цепи отключения автоматическоговыключателя 2,Узел 18 запрета подачи управляющих импульсов содержит двухвходовыеэлементы И 21-26 по числу выходовформирователя 17 управляющих импульсов и инвертор 27, подключенный выходом к вторым входам элементов И 2126, первые входы которых предназначены для подключения к соответствующим выходам формирователя 17, а выходы - к соответствующим каналамузла 19 гальванической развязки. Входинвертора 27 является отключающимвходом узла 18.Исполнительный элемент 20 защитыформирует "1" на выходе при срабатывании любого из пороговых элементов14, 15 в любом блоке тиристорных коммутаторов 3, 4 или 5. Если при срабатывании порогового элемента 14, 15на его выходе формируется "1", тов этом случае в качестве исполнительного элемента 20 защиты можут служить многовходовой логический элемент ИЛИ, входы которого подключенык выходам пороговых элементов 14 и15, расположенных в блоках 3-5. Вкачестве пороговых элементов могутбыть приняты электромагнитные релепостоянного тока. В этом случае исполнительный элемент 20 содержит соединенные последовательно их размыкающие контакты 28-.33, включенные параллельно резистору 34 и последовательно с резистором 35, Общая точка36 резисторов 34 и 25 является выходом исполнительного элемента 20 защиты, второй вывод резистора 35 соединен с положительным выводом 37 источника питания, а второй вывод резистора 34 - с общим выводом 38устройства.Выходы блоков тиристорных коммутаторов 3-5 предназначены для подключения к ним нагрузки преобразователя,например трехфазного асинхронногодвигателя 39,1Устройство работает следующим образом.При отсутствии управляющих импульсов на выходах блока 1 управлениятиристоры б и 7 силового коммутатора,также тиристоры 8 и 11 вспомогатель;ного коммутатора заперты независимоот величины их анодных напряжений.40 45 50 55 Напряжения на конденсаторах 9 и 12равны нулю, и пороговые элементы 14и 15 не срабатывают,При наличии управляющих импульсовна выходах блока 1 управления тиристоры 8 и 11 вспомогательного коммутатора и соответствующие тиристоры6 и 7 силового коммутатора отпираются во всех трех блоках тиристорныхкоммутаторов 3-5 при наличии анодныхнапряжений на них. Это создает возможность заряда соответствующих конденсаторов 9 и 12. Однако электрические цепи, включенные последовательнос виристорами 9 и 11, шунтируютсясиловыми тиристорами 6 и 7 соответственно, отпираемыми синхронно с тиристорами 8 и 11 вспомогательногокоммутатора. В результате, напряжения на конденсаторах 9 и 12 близкик нулю и пороговые элементы 14 и15 не срабатывают,В случае обрыва цепи любого изсиловых тиристоров 6 или 7, этот тиристор прекращает шунтиройать собойэлектрическую цепь, включенную последовательно со вспомогательным тиристором соответственно 8 или 11,Если при этом тиристоры 8 или 11находятся во включенном состоянии,начйнается заряд конденсатора 9 и12, и при достижении напряжением наконденсаторе значения, равного порогу срабатывания соответствующего порогового элемента 14 или 15, последний срабатывает, подает сигнал наузел 18 запрета подачи управляющихимпульсов и на цепь отключения автоматического выключателя 2. Этим про-;изводится защитное отключение преобразователя.В случае обрыва цепи силового тиристора 6 или 7 при вращающемся роторе подключенного к выходу преобразователя электродвигателя 39, снижается значение тока по цепи заряда соответствующего конденсатора 9 или 11из-эа наличия ЭДС самоиндукции двигателя 39. Конденсатор заряжаетсядо меньшей величины напряжения, которое, тем не менее, значительно превышает нулевое значение, Минимальнаявеличина напряжения заряда конденсатора имеет место при вращающемся роторе электродвигателя 39 и значенииугла управления тиристорами, равном120 эл.град. Таким образом, защита,настроенная на величину напряжения 5 1 О 5 20 25 30 35 заряда конденсатора при укаэанныхусловиях, во .всехостальных случаяхсрабатывает с большим быстродействием, так как в этих случаях уменьшается время заряда конденсатора до величины срабатывания соответствующего порогового элемента.Таким образом, устройство защитыпреобразователя позволяет произвестизащитное отключение преобразователяпри обрыве цепи любого из его силовых тиристоров как при невращающемся,так и при вращающемся роторе электродвигателя, подключенного к выходуэтого преобразователя. Этим предотвращается работа двигателя и, особенно, его пуск в неполнофаэном режиме.В то же время при пуске двигателя приотсутствии одной из полуволн его фазного напряжения существенно возрастают знакопеременные составляющиеего электромагнитного момента и величина потребляемого им тока, Это можетвызвать повреждение его статорнойобмотки, что зачастую имеет место вее лобовой части,Устройство посредством защитногоотключения преобразователя предотвращает выход из строя электродвигателя по указанной причине, В то жевремя, защитного отключения не пРоисходит при нормальной работе силовыхтиристоров преобразователя, т,е,при одновременном включении силовыхи соответствующих им вспомогательныхтиристоров независимо от алгоритмауправления тиристорами,Формула изобретения Устройство для защитного отключения тиристорного преобразователя при обрыве его вентильной цепи, снабженного блоком управления тиристорами, содержащее вспомогательный слаботочный тиристорный коммутатор тока, схема которого аналогична схеме силового тиристорного коммутатора защищаемого преобразователя, пороговый элемент и исполнительный элемент защиты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области использования, повышения надежности и устойчивости срабатывания защиты и упрощения устройства, введены резисторы и конденсаторы по числу тиристоров силового коммутатора, пороговые элементы, общее количество которых1510045 Составитель О.Мещерякоактор И.Шмакова Техред Л.Олийнык тор М. Васильева Заказ 5825/54 Тираж 608 Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,1 равно количеству тиристоров силовогокоммутатора, причем каждая цепочкаиз последовательно соединенных резисторов, конденсатора и тиристора вспомогательного коммутатора предназначена для подключения параллельно соответствующему тиристору силового коммутатора, при этом параллельно каждому конденСатору цепочки включен пороговый элемент, выходы всех порого- вых элементов подключены к входам ис полнительного элемента защиты, а катоды и управляющие электроды тиристоров вспомогательного коммутатора предназначены для соединения с катодами и управляющими электродами соответствующих тиристоров силового коммутатора.