УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ВЫПРЯМИТЕЛЯ ОТ НЕПОЛНОФАЗНОГО РЕЖИМА РАБОТЫ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ВЫПРЯМИТЕЛЯ ОТ НЕПОЛНОФАЗНОГО РЕЖИМА РАБОТЫ


RU (11) 2101828 (13) C1

(51) 6 H02H7/125, H02H3/24 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 96110542/09 
(22) Дата подачи заявки: 1996.05.27 
(45) Опубликовано: 1998.01.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU, авторское свидетельство, 160217, кл. H 02 H 3/24, 1964. ИЛ N 156-71 Схема защиты выпрямительного агрегата от неполнофазного режима работы. - Новосибирск, ЦНТИ, 1970. 
(71) Заявитель(и): Институт теоретической и прикладной механики СО РАН 
(72) Автор(ы): Федоров Г.В. 
(73) Патентообладатель(и): Институт теоретической и прикладной механики СО РАН 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ВЫПРЯМИТЕЛЯ ОТ НЕПОЛНОФАЗНОГО РЕЖИМА РАБОТЫ 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты управляемых трехфазных однополупериодных выпрямителей от неполнофазного режима работы. Поставленная задача - расширение функциональных возможностей устройства достигается тем, что в устройство для защиты выпрямителя от неполнофазного режима работы, содержащее трехфазный однополупериодный выпрямитель, подключенный анодами к анодам силовых вентилей, реагирующий орган с размыкающим контактом, источник постоянного напряжения, введены резистор, первый оптронный тиристор, диод и по числу фаз выходные элементы, например оптронные тиристоры, фазосдвигающего устройства для управления вентилями выпрямителя, причем выходные элементы подключены одним выводом - катодом фототиристора к катодам силовых вентилей выпрямителя, а другим - анодом фототиристора - через соединенный с ним последовательно согласно вход первого оптронного тиристора и резистор к катодам трехфазного однополупериодного выпрямителя, реагирующий орган, зашунтированный диодом в обратном включении, подсоединен одним выводом к минусовой клемме источника постоянного напряжения, а другим через фототиристор первого оптронного тиристора - к его плюсовой клемме. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты управляемых трехфазных однополупериодных выпрямителей от неполнофазного режима работы.

Известно устройство, содержащее в анодных цепях силовых вентилей выпрямителя чувствительные элементы, выполненные в виде пик-трансформаторов, выходные обмотки которых через выпрямительные мостики и логические схемы "ИЛИ", "И" соединены с выходными отключающими реле [1]

Недостатком данного устройства является сложность схемы, реализующей защиту вентилей и, следовательно, ее низкая надежность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для защиты выпрямителя от неполнофазного режима работы, выбранное за прототип, содержащее трехфазный однополупериодный выпрямитель, подсоединенный анодами к анодам силовых вентилей, а катодами через размыкающий контакт реле к первому выводу катушки этого реле, зашунтированной конденсатором, подключенной вторым выводом к катодам силовых диодов, источник напряжения постоянного тока, подключенный одной клеммой через замыкающий контакт реле к первому выводу его катушки, а второй клеммой к катодам силовых диодов [2]

Недостатком известного устройства является невозможность использования его для защиты от неполнофазного режима работы управляемых выпрямителей, поскольку и при поврежденном (типа "обрыв"), и при закрытом управляемом вентиле в схему выдается одна и та же информация, делающая ее непригодной для данного типа выпрямителей и, следовательно, сужающей ее функциональные возможности.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная задача достигается тем, что в устройство для защиты выпрямителя от неполнофазного режима работы, содержащее трехфазный однополупериодный выпрямитель, подключенный анодами к анодам силовых вентилей защищаемого выпрямителя, реагирующий орган с размыкающим контактом, имеющим выводы для включения этого контакта в цепь магнитного пускателя, осуществляющего подключение защищаемого выпрямителя к сети, источник постоянного напряжения, введены резистор, первый оптронный тиристор, диод и N (N число фаз защищаемого выпрямителя) выходных элементов в виде фототиристоров оптронов, каждый из которых замыкается с появлением отпирающего импульса в управляющем переходе соответствующего силового вентиля, соединенных между собой параллельно и подключенных катодами фототиристоров к катодам силовых вентилей, а анодами фототиристоров через соединенный с ним последовательно согласно первый оптронный тиристор и резистор с катодами трехфазного однополупериодного выпрямителя, при этом реагирующий орган зашунтирован диодом в обратном включении и подсоединен одним выводом к минусовой клемме источника постоянного напряжения, а другим через фототиристор первого оптронного тиристора к плюсовой клемме источника постоянного напряжения.

Указанные признаки не выявлены в других технических решениях при изучении уровня данной области техники и, следовательно, решение является новым и имеет изобретательский уровень.

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо в электротехнике.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство для защиты управляемого трехфазного однополупериодного выпрямителя от неполнофазного режима работы содержит три диода 1-3, соединенные по схеме трехфазного однополупериодного выпрямления, подключенные анодами к анодам силовых вентилей защищаемого выпрямителя (не показан) и через контакты 4 магнитного пускателя к клеммам А, В, С для подключения питающего напряжения, а катодами через резистор 5, последовательно согласно соединенные светодиод 6 оптронного тиристора 7, выходные соединенные между собой параллельно элементы 8-10 в виде фототиристоров оптронов фазосдвигающего устройства 11 для управления вентилями защищаемого выпрямителя к катодам силовых вентилей; реагирующий орган 12, зашунтированный диодом 13 в обратном включении, соединенный одним выводом с минусовой клеммой источника постоянного напряжения 14, а другим через фототиристор 15 первого оптронного тиристора с его плюсовой клеммой, причем размыкающий контакт 16, реагирующего органа 12 включен в цепь катушки магнитного пускателя (не показан).

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии при наличии напряжения А, В, С на входе силового выпрямителя и отсутствии импульсов в управляющих переходах его вентилей элементы 8-10 (фототиристоры оптронов) разомкнуты (заперты), соответственно разомкнута цепь светодиода 6 первого оптронного тиристора 7, и реагирующий орган 12 выключен, нагрузка силового выпрямителя, подсоединенная между катодами силовых вентилей и нулевым проводом сети, также отключена (не показано).

При появлении в управляющих переходах вентилей выпрямителя импульсов в соответствии с чередованием фаз питающей сети замыкается соответствующий из выходных элементов 8-10, цепь питания светодиода 6 оптронного тиристора 7 замыкается, но его фототиристор 15 не успеет открыться вследствие того, что время включения реагирующего органа 12 составляет 12-30 мс, а вентиля силового выпрямителя 15-30 мкс, и последний, включившись, шунтирует цепь светодиода 6, состоящую, например, для фазы А из диода 1, резистора 5, светодиода 6, выходного элемента 8. Таким образом, в нормальном режиме защищаемого выпрямителя устройство не влияет на его работу. В случае выхода из строя вентиля выпрямителя (повреждение типа "обрыв"), например в фазе А, и при наличии управляющих импульсов из фазосдвигающего устройства 11 по цепи фаза А, диод 1, резистор 5, светодиод 6 оптронного тиристора 7, выходной элемент 8, нагрузка силового выпрямителя 11, нулевой провод сети протекает ток, открывается фототиристор 15 и подключает к источнику постоянного напряжения 14, реагирующий орган 12, который срабатывает и своим размыкающим контактом 16 производит соответствующие переключения в цепи питания магнитного пускателя, силовые контакты 4 магнитного пускателя отключают выпрямитель от сети. Аналогично работает устройство при повреждении силовых вентилей в фазах В и С.

Предложенное устройство может быть использовано и для защиты неуправляемых выпрямителей, в этом случае в цепи светодиода 7 отсутствуют выходные элементы 8-10, принцип работы остается прежним.

В сравнении с прототипом предлагаемое устройство отличается более широкими функциональными возможностями, позволяющими осуществить защиту управляемого выпрямителя при обрыве его вентилей и не реагирующее на их закрытое состояние. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Устройство для защиты выпрямителя от неполнофазного режима работы, содержащее трехфазный однополупериодный выпрямитель, подключенный анодами к анодам силовых вентилей защищаемого выпрямителя, реагирующий орган с размыкающим контактом, имеющим выводы для включения этого контакта в цепь магнитного пускателя, осуществляющего подключение защищаемого выпрямителя к сети, источник постоянного напряжения, отличающееся тем, что введены резистор, первый оптронный тиристор, диод и N, где N число фаз защищаемого выпрямителя, выходных элементов в виде фототиристоров оптронов, каждый из которых замыкается с появлением отпирающего импульса в управляющем переходе соответствующего силового вентиля, соединенных между собой параллельно и подключенных катодами фототиристоров к катодам силовых вентилей защищаемого выпрямителя, а анодами фототиристоров через соединенный с ними последовательно согласно первый оптронный тиристор и резистор с катодами трехфазного однополупериодного выпрямителя, при этом реагирующий орган зашунтирован диодом в обратном включении и подсоединен одним выводом к минусовой клемме источника постоянного напряжения, а другим через фототиристор первого оптронного тиристора к плюсовой клемме источника постоянного напряжения.