Устройство для диагностики полупроводниковых вентилей преобразовательных агрегатов

О П И С А Н И Е ( 1918901ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск ихСоциапистичесиикРеспублии(51)М. Кл. С 01 Й 31/26 Ьеударетваииьй комитет СССР ио делан изобретений и открытий.2(088.8) Дата опубликования описания 070482 1.), ., рС.Д.Соколов, Т,П.Добровольскис, А,.И.Кутьйй -2 а,:,:,(72) Авторы изобретения сесоюзный ордена Трудового Кр .аучно-исследовательский инстижелезнодорожного транспорт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫ ВЕНТИЛЕЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ овых вательных агвой блок с вентилеи пресэраз ов, содержащее сил форматором, блок у ной тиристор, кноп атор измерительног онизации, цифровой транс выход генер синхр равления,у управления,тока, блоквольтметр 1.21 ение ойст Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при профилактических испытаниях оборудования тяговых подстанций электрифицированного транспорта.Известно устройство для измерения тепловых сопротивлений полупроводниковых вентилей, по величине которых можно судить об их допустимом сроке службы, содержащее силовой блок,включающий трансформатор со вторичной обмоткой и выпрямителем, собранным на двух вентилях по двухполупериодной нулевой схеме и нагруженный на контролируемый вентиль, папаллельно которому подключены измерительные приборы, генератор измерительного тока, а также блок синхронизации П 3,Недостатки устройства - большой вес силового блока и относительно невысокая точность измерений.Наиболее близким техническим реш м к изобретению является устр во для диагностики полупроводниОднако устройство измеряет только тепловые сопротивления полупроводниковых вентилей, Технология измерения теплового сопротивления усложнена из" за необходимости переключений в схеме при замере падения напряжения от измерительного тока и прямого падения напряжения на вентиле от силового тока, что увеличивает продолжительность процесса измерения.Кроме того, диагностика состояния вентилей должна проводиться по двум параметрам - тепловому сопротивлению, характеризующему нагрузочную способность, и по величине обратного тока, характеризующего способность вентиля выдерживать обратное напряжение.3 918901Цель изобретения - ускорение процесса измерения и расширение функциональных возможностей устройства путем измерения обратного тока.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для диагностики полупроводниковых вентилей преобразовательных агрегатов, содержащее силовой блок с трансформатором, вторичная обмотка которого нагружена на конз 0 ролируемый вентиль, и блок управления включающий изолирующую вторичную обмотку трансформатора и выходной тиристор, управляющий электрод которого подключен к его аноду через кнопку управления, а также подключенные к блоку управления генератор измерительного тока и блок синхронизации, выход которого соединен с входом цйфрового вольтметра, подключенного к аноду контролируемого вентиля и к общей клемме "корпус" устройства,введены выключатель силового тока, реле с регулируемым временем замедления на размыкание, генератор обратного напряжения, образованный вторичной обмоткой трансформатора и диодом, калибровочное сопротивление с двухполюсным переключателем, причем выключатель силового тока включен последовательно с вторичной обмоткой трансформатора, реле подключено через контакт выключателя к клеммам электрической сети, замыкающий контакт реле подключен параллельно кнопке35 управления, один полюс двухполюсного переключателя соединен с клеммой для подключения катода испытуемого вентиля, а другой полюс и калибровочное сопротивление соединены с клеммой для40 подключения анода испытуемого вентиля, при этом, размыкающий контакт первого полюса соединен с клеммой "корпус", его замыкающий контактс выходом генератора обратного напря 4 жения, а размыкающий контакт второго полюса соединен с выходом генератора измерительного тока.На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - временная диаграмма, поясняющая работу50 устройства.Устройство для диагностики полупроводниковых вентилей содержит силовой блок 1, включающий рее 2, электромеханический секундомер 3, первичную 4 и вторичную 5 обмотки трансформатора 6, выключатель 7, выключатель силового тока 8 с контактом 9, ампер 4метр 10, контролируемый вентиль 11, калибровочное сопротивление 12, общую клемму "корпус" 13, цифровой вольтметр 14, блок синхронизации 15, блок управления 16, содержащий изолирующую вторичную обмотку 17 трансформатора 6 и вспомогательный тиристор 18, кнопку управления 19, замыкающий контакт реле с регулируемым временем замедления на размыкание 20, двухполюсный переключатель 21, генератор обратного напряжения 22, содержащий повышающую вторичную обмотку 23 и диод 24, генератор измерительного тока 25.Устройство работает следующим образом.В режиме измерения теплового сопротивления переключатель 21 переводится в положение К и при кратковременном замыкании контакта кнопка управления 19 открываетсяна несколь ко периодов питающего напряжения тиристора 18 и на выходе генератора 25 формируется прямоугольный импульс измерительного тока 1 25, проходящий через контролируемый вентиль 11 1 , а на выходе блока синхронизации 15 импульс Ц (фиг. 2), запускающий цифровой вепьтметр 14, на экране которого высвечивается начальное значение падения напряжения от измерительного тока 13 на не нагретом контролируемом вентиле 11 - 13 .Замыкая выключатель силового тока 8, контролируемый вентиль 11 прогревается однополупериодными импульсами тока 14 требуемое время, определяемое с помощью электромеханического секундомера 3, запускающегося через контакт 9, В этот же момент времени от контакта 9 срабатывает и реле 2 с регулируемым временем замедления при отпускании, замыкая свои контакты 20, за счет чего обеспечивается подача однополупериодных импульсов напряжения Циь (фиг. 2) на входы генератора 25 и блока синхронизации 15 Запускающие цифровой вольтметр 14 импульсы 1, синхронизированы таким образом, чтобы момент измерения отставал от момента начала нагревающих контролируемый вентиль 11 импульсов тока 1 . Этим достигается относительно тоцный и простой подсчет мощности, рассеиваемой в вентиле путем перемножения среднего тока (амперметр 10) на мгновенное значение прямого напряже5 9189 ния на вентиле Цр (фиг. 2), фиксируемое цифровым вольтметром 14.Запуск ющие импульсы ьь поступают на вход внешнего запуска цифрового вольтметра и, так как при этом через вентиль протекает нагревающий ток 1, то на экране высвечивается значение прямого падения напряжения Ьр . Поистечении установленного времени нагрева выключатель 8 силового тока отк- о лючают, при этом нагревающий ток прерывается, а измерительный ток и подача импульсов синхронизации прекращается только после того как разомкнется замыкающий контакт 20 с регулируе мым временем замедления на размыкание реле 2, питание с которого снимается при раэмыкании контакта 9. Таким образом, на экране цифрого вольтметра 14 запоминается уже значение падения 2 о напряжения от измерительного тока )ч - 132 (Фиг. 2) нагретого вентиля. Пополученным значениям Бп, 11 щ и (пр и нагревающему току 1, определяется тепловое сопротивление Й или величи иа предельного тока 1 д вентилей. О 1 Формула изобретения Устройство для диагностики полупроводниковых вентилей преобразовательных агрегатов, содержащее силовой блок с трансформатором, вторичная обмотка которого нагружена наконтролируемый вентиль, и блок управления, включающий изолирующуювторичную обмотку трансформатора ивыходной тиристор, управляющий электрод которого подключен к его аноду через кнопку управления, а такжеподключенные к блоку управления генератор измерительного тока и блоксинхронизации, выход которого соединен с входом цифрового вольтметра,подключенного к аноду контролируемого вентиля и к общей клемме "корпус"устройства, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью ускорения процессаизмерения и расширения функциональных возможностей устройства путемизмерения обратного тока, в неговведены выключатель силового тока,реле с замедлением на размыкание, генератор обратного напряжения,образованный вторичной обмоткой трансформатора и диодом, калибровочное сопротивление с двухполюсным переключателем., причем выключатель силового тока включен последовательно с вторичной обмоткой трансформатора, реле подключено через контакт выключателя к клеммам электрической сети, контакт реле подключен параллельно кнопке управления, один полюс двухполюсного переключателя соединен с клеммой для подключения катода испытуемого вентиля, э другой полюс и калибровочное сопротивление соединены с клеммой для подключения анода испытуемого вентиля, при этом размыкающий контакт первого полюса соединен с клеммой "корпус", его замыкающий контакт - с выходом генератора обратного напряжения, а размыкающий контакт второго полюса - с выходом генератора измерительного тока. 55 Для измерения обратного тока вновь включают выключатель 8, прогревая требуемое время контролируемый вентиль а 11. Переключатель 21 переводят в положение 1 с;1 При этом, все напряжение от генератора 22 прикладывается к калибровочному сопротивлению 12, минуя. вентиль 11, через понижающую З 5 вторичную обмотку 5, При размыкании этой обмотки выключателем 8 напряжение от генеоатооа 22 выделяется уже на,вентиле 11 и, протекающий через вентиль 11 обратный ток создает 4 о падение напряжения на калибровочном сопротивлении 12, фиксируемое на экране цифрового вольтметра 14 1 адФиг.2) после поступления на его вход запуска импульса Цот блока 45 . синхронизации 15 (время между Ь и моментом измерения принято равным О. Импульс 1 Ь снимается после раэмыкания контакта 20 с реле 2 вследствии снятия напряжения с его обмотки из-за размыкания контакта 9 выключателя 8. Предлагаемое устройство позволяет за счет уменьшения количества операций уменьшить время, необходимое для измерения, уменьшить вес и габариты силового блока за счет исключения вспомогательного силового вентиля с охладителем, понизить требуемую моцность трансформатора.Расширение функциональных возможностей устройства, осуществление измерения обратного тока, дает более полную картину состояния полупроводниковых вентилей преобразовательных агрегатов.7 918901 8Источники информации, рическая и тепловозная тяга", 1976принятые во внимание при экспертизе Ю 12, с, 20, рис. 1.1. Соболев Ю.В. и др. Совершенст. Авторское свидетельство СССРвовать техническую диагностику вып- У 219020, кл. С О 1 К 31/26, 1968рямителей тяговых подстанций.-нЭлект (прототип).писноеее мФилиал ППП "Патент",. г. Ужгород, ул. Проектная ю з 2132/29 Тираж 719 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 113035, Москва, Ж, Рау