Способ защиты от перегрузки управляемого многофазного вентильного преобразователя

(51)5 Н 02 Н 7112 ЭЩМЩц1Наг ффффф ТЕа ЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕНЮЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Челябинский политехнический институтс им, Ленинского комсомола(56) Глух Е. МЗеленов В. Е. Защита полупроводниковых преобразователей, Энергоиздат, 1982, с, 42-47,Авторское свидетельство СССРМ 483737, кл. Н 02 Н 7/10, 1975,Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты от перегрузки управляемого многофаэного вентильного преобразователя, допускающего кратковременные перегрузки потоку.Целью изобретения является повышение эффективности использования вентилей по току,Согласно изобретению, при аварийном отключении в одной из групп части параллельных вентильных ветвей и выходном токе преобразователя, превышающем заданное значение, путем изменения моментов подачи импульсов управления к вентилям групп определенных фаз преобразователя уменьшают длительность проводящего состояния вентилей аварийной группы на время, находящееся в диапазоне с предварительно определенными нижней, соответствующей предельной тепловой нагрузке этих вентилей и верхней, соответствующей минимальной тем(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ УПРАВЛЯЕМОГО МНОГОФАЗНОГО ВЕНТИЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к электротехнике, Цель изобретения - повышение эффективности использования вентилей по току. При аварийном отключении ветвей в одной из групп вентилей уменьшают длительность проводящего состояния вентилей этой группы на время, выбранное предварительно в диапазоне, определенном согласно изобретению, Это приводит к равномерному распределению нагрузки между оставшимися вентилями и, следовательно, повышению эффективности их использования. 2 ил,пературе наиболее нагруженного вентипреобразователе границами,При таком способе защиты преобразо- д вателя в случае аварийного отключения ча- р сти параллельных вентильных ветвей в одной из групп преобразователя и его выходном токе, превышающем заданное зна-чение, часть токовой нагрузки оставшихся Э в работе параллельных вентильных ветвей С) в аварийной группе берут на себя вентили С,) в группах других фаз преобразователя. В результате токовая нагрузка вентилей преобразователя становится более равномерной в течение всего времени работы, Это позволяет обеспечить более высокий коэффициент использования вентилей по току, следовательно устанавливать в преобразователе вентили с меньшими номинальными токами либо уменьшить необходимое число параллельных вентильных ветвей в его группах.На фиг, 1 приведен пример устройства, реализующего предложенный способ защиты трехфазного мостового управляемого преобразователя с двумя параллельными вентильными ветвями в каждой его группе; нв Фиг. 2 - пример реагиэации элемента задержки.Устройство (фиг, 1) содержит трехфазный мостовой управггяемый полупроводниковый преобразователь 1, каждвя из шести групп которого состоит из двух параллельных вентильных ветвей, квждвя из которых, в свою очередь, содержит последовательно включенный тиристор 2 и предохранитель 3 с раэмыкающимися при его перегорании блок- контактами, Устройство содержит также систему и импульсно-фазового управления (СИФУ) тиристорами 2 преобразователя, каждый из шести выходов которой через элементы 5 и 6 задержки подключен к тиристорам 2 одной из групп преобразователя 1, датчики 7 числа работающих параллельных вентильных ветвей в каждсй группе преобразователя и элементов ИЛИ 8 по числу фаз преобразователя 1,Выход преобразователя 1 через датчик 9 выходного тока подключен к нагрузке 10. В устройство входит также компаратор 11, второй вход которого подключен к выходу источника 12 сигнала, пропорциона,;ьного заданному выходному току преобразователя, г первый вход подключен к выходу датчика 9 тока. Выход компаратора 11 подключен к вторым упргвляющим входам элементов 5 и 6 задержки.Каждый из двух входов каждого датчика 7 подключен к размыкакгцемуся блок-контакту предохранителя 3 группы параллельных вентильных ветвей преобразователя , Выходы датчиков 7 каждой Фазы преобразователя 1 подключены к первому и второму входам логического элемента 8, выход которого подключен к первым управляющим входам элементов 6 задержки, включенных в цепи управления тиристорами 2 этой фазы, и к первым управляющим входам элементов 5 задержки, включенных в цепи управления тиристорами 2 предшествук)- щей по очередности фазы,Каждый элемент 5, 6 задержки (фиг. 2) состоит из упрэвляемого ключа 13, вход и выход которого являются входом и выходом элемента задержки, компаратора 14, генератора 15 линейно нарастающего напряжения и логического элемента И 16, первый и второй входы которого являются соответственно первым и вторым управляющими входами элемента задержки, Пусковой вход генератора 15 подключен к входу клкча 13, а выход к - второму входу компаратора 14, 10 1,15 В режиме рабочей перегрузки преобразователя 1 и всех работающих параллель 20 25 30 35 40 45 50 55 первый вход которого подключен к выходулогического элемента 16,Блок-схеме (фиг. 1) работает следуащим обрезом.В нормальном (без перегрузки) режиме работы преобразователя ". Слгнал на выходе источника 12 превышает выходной сигнал датчикэ 9 тока, на выходе компаратора 11 сигнал не Формируется, ключи 13 в элементах 5 и 6 задержки открыты. В результате элементы 5 и 6 задержки не работвют, импульсы управления без задержки поступают от СИФУ 4 к тиристорам 2 преобразователя ных вентильных ветвей при превращении выходным сигналом датчика 9 тока выходНОго сигнзлв источнике 12 нэ выходе компвратора 11 формируется сигнал, который создает необходимое условие для работы элементов 5 и 6 задержки. Блок-контакты предохранителей 3 при этом замкнуты, поэтому на выходах датчиков 7 сигналы не Формиоуются, Не формируются Они и нэ выходах элементов 8, следовательно, не создается второе необходимое условие для начала работы соответствующих элементов 5 и 6 задержки. Поэтому и в этом режиме преобразователь 1 рзботает как известный трехфазный мостовой преобразователь с симметричным управлением,Если в режиме рабочей перегрузки преобразователя 1 в квкой-либо группе в результате. перегорания предохранителя, например, по причине внутреннего короткого замыкания происходит аварийное отключение параллельной вентильной ветви, то блок-контакт предохранителя 3 ветви размыкается, на выходе датчика 7 группы формируется сигнал, который вызывает появление сигнала на выходе элемента 8 фазы, в которой произошла вверив.Зтот сигнал и сигнал с вн да компаратора 11 обеспечивают вступление в работу элементов 6 задержки, включеных в цепи управления тиристорами 2 упомянутой фазы, и элементов задержки 5, включенных в цепи управления тиристорами 2 фазы, предшествующей по очередности упомянутой. При этом осуществляется задержка на заданную величину поступления импульсов управления к тиристорам 2 Фазы, в которой произошла авария, и задержка на половину упомянутой заданной величины поступления импульсов управления к тиристорам 2 фазы, предшествующей по,очередности упомянутой. Величина задержки определяется априорно в результате, например, тепловых испытэниЙ преобрэзоввтеля иФормула изобретения Способ защиты от перегрузки управляемого многофазного вентильного преобразователя, выполненного в виде групп еентилей, состоящих из параллельных ветвей, при котором контролируют количество исправных ветвей в каждой иэ групп вентилей, контролируют выходной ток преобразователя и отключают преобразователь при превышении током наиболее нагруженного вентиля допустимого значения, отличающийся тем,что,сцелью повышения эффективности использования вентилей по току, при превышении выходным током преобразователя заданного значения в случае аварийного отключения в одной иэ групп части параллельных ветвей, уменьшают длительность проводящего состояния вентилей аварийной группы на время, находящееся в предварительно выбранном диапазоне, нижняя граница которого соответствует предельной тепловой нагрузке этих вентилей, а верхняя граница соответствует минимальной температуре наиболее нагруженного вентиля в преобра- зователе устанавливается заданием соответствующих скоростей нарастания линейно изменяющегося напряжения, формируемого генератором 15, соответствующих элементов задержки 5 и 6. В результате длитель ность проводящего состояния тиристоров 2 аварийной фазы становится меньше, чем у тиристоров 2 двух других фаз, тем самым обеспечивается разгрузка по среднему току тиристора 2 в аварийной группе за счет до полнительной нагрузки тиристоров 2 других фаз. Таким образом, осуществляется защита тиристора 2 аварийной группы, а следовательно, и всего преобразователя в целом от недопустимого перегрева тиристоров 15 Поэтому отпадает необходимость использования в преобразователе тиристоров с большими номинальными токами либо дополнительных параллельных вентильных 20 ветвей, обеспечивающих допустимую токовую загрузку тиристоров при аварийных отключениях параллельных вентильных ветвей, и тем самым обеспечивается более эффективное использование тиристоров по 25 току.1676000 Составитель В,ШироковТехред М.Моргентал Коррект Редактор Шароши бинат "Пвтант", г. Ужгород, уа.Гагарина, 1 Ю дательский роизводствен Заказ 3009 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5