CS257228B1 - Zapojení pro ochranu Kcaných usměrňovačů s indukční zátěži opatřených plovoucí přepěťovou ochranou - Google Patents

Abstract

Zapojení pro ochranu řízených usměrňovačů s indukční zátěží, opatřených plovoucí přepětovou ochranou, sestává z diodového můstku, spojeného střídavými přívody se střídavými přívody řízeného usměrňovače. Kladný vývod diodového můstku plovoucí přepětové ochrany je spojen s katodou oddělovací diody, jejíž anoda je přes druhý omezovači odpor spojena s anodou ochranného tyristoru s první svorkou vyhodnocovacího obvodu a s kladným vývodem pomocného jednofázového diodového můstku, jehož střídavé přívody jsou spojeny se stejnosměrnými vývody řízeného usměrňovače. Záporný vývod pomocného jednofázového můstku je spojen s druhou svorkou vyhodnocovacího obvodu s katodou ochranného tyristoru a přes třetí omezovači odpor se záporným vývodem diodového můstku, k němuž je jedním koncem zapojena paralelní kombinace kondenzátoru a odporu, jejíž druhý konec je přes první omezovači odpor spojen s katodou oddělovací diody

Description

opatřených plovoucí přepěťovou ochranou

Zapojení pro ochranu řízených usměrňovačů s indukční zátěží, opatřených plovoucí přepětovou ochranou, sestává z diodového můstku, spojeného střídavými přívody se střídavými přívody řízeného usměrňovače. Kladný vývod diodového můstku plovoucí přepětové ochrany je spojen s katodou oddělovací diody, jejíž anoda je přes druhý omezovači odpor spojena s anodou ochranného tyristoru s první svorkou vyhodnocovacího obvodu a s kladným vývodem pomocného jednofázového diodového můstku, jehož střídavé přívody jsou spojeny se stejnosměrnými vývody řízeného usměrňovače. Záporný vývod pomocného jednofázového můstku je spojen s druhou svorkou vyhodnocovacího obvodu s katodou ochranného tyristoru a přes třetí omezovači odpor se záporným vývodem diodového můstku, k němuž je jedním koncem zapojena paralelní kombinace kondenzátoru a odporu, jejíž druhý konec je přes první omezovači odpor spojen s katodou oddělovací diody.

ií,V. ií U ή 5L iji ii | η p to*

I___ z; zi y— obr. z

Vynález se týká zapojení pro ochranu řízených usměrňovačů s indukční zátěží opatřených plovoucí přepětovou ochranou, zejména řízených usměrňovačů napájejících budicí vinutí stejnosměrných motorů.

Při náhlém rozpojení obvodu budícího vinutí stejnosměrného motoru napájeného řízeným usměrňovačem, způsobeném např. vypnutím jističe nebo přerušením pojistky, dochází k přepětí ohrožujícímu nejen výkonové polovodičové součástky usměrňovače, ale i budící vinutí motoru. Přitom energie tohoto přepětí je taková, že ji není možno zmařit v klasických ochranách usměrňovače. Jako ochrany proti tomuto přepětí se používá bud odpor, nebo nulová dioda nebo tyristor spínaný napětovou úrovní, paralelně zapojené k budícímu vinutí motoru. Nevýhodou použitého paralelního odporu jsou značné přídavné ztráty, snižující účinnost zářízení.

Navíc použití odporu rozměry celého zařízení zvětšuje.

Nevýhodou použití nulové diody zapojené paralelně k budícímu vinutí motoru je, že ji není možno použít u stejnosměrných motorů, kde je prováděna reverzace otáček změnou polarity napájecího napětí buzení. Dále vznikají potíže při získávání informace o průběhu budícího proudu pro regulační účely. U většiny řízených usměrňovačů je totiž proud měřen na jejich střídavé straně, kde však při použití nulové diody neodpovídá průběh měřené veličiny skutečnému průběhu proudu v budicím vinutí.

Nevýhodou použití paralelního tyristoru spínaného napětovou úrovní je, že je určen pouze pro ochranu při jedné polaritě napájecího napětí. U reverzáčního řízeného usměrňovače s oběma výstupními polaritami napětí je nutno použít dva tyto tyristory zapojené antiparalelně, každý s vlastním vyhodnocovacím a spouštěcím obvodem.

Všechny výše uvedené nevýhody doposud používaných zapojení odstraňuje zapojení pro ochranu řízených usměrňovačů s indukční zátěží opatřených plovoucí přepětovou ochranou podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že kladný vývod diodového můstku plovoucí přepětové ochrany, jehož střídavé přívody jsou spojeny se střídavými přívody řízeného usměrňovače, je spojen s katodou oddělovací diody a přes první omezovači odpor k jednomu konci paralelní kombinace kondenzátoru a odporu. Druhý konec této paralelní kombinace je spojen se záporným vývodem diodového můstku plovoucí přepětové ochrany.

Kladný vývod pomocného jednofázového diodového můstku, jehož střídavé přívody jsou spojeny se stejnosměrnými vývody řízeného usměrňovače, je spojen s anodou ochranného tyristoru a zároveň s první svorkou vyhodnocovacího obvodu a přes druhý omezovači odpor s anodou oddělovací diody. Záporný vývod pomocného jednofázového diodového můstku je spojen s katodou ochranného tyristoru a druhou svorkou vyhodnocovacího obvodu a přes třetí omezovači odpor se záporným vývodem diodového můstku plovoucí přepětové ochrany. Řídicí elektroda ochranného tyristoru je spojena s třetí svorkou vyhodnocovacího obvodu.

Zapojení pro ochranu řízených usměrňovačů s indukční zátěží podle vynálezu s výhodou využívá plovoucí přepětové ochrany, která chrání řízený usměrňovač proti přepětím vznikajícím komutací tyristorů nebo vypnutím napájecího transformátoru naprázdno, nemůže však být z prostorových důvodů dimenzována na podstatně větší energii přepětí vzniklých rozpojením budicího vinutí.

Na přiloženém výkresu je na obr. 1 schéma jednoho z dosud užívaných zapojení ochran a na obr. 2 a 3 jsou dva příklady zapojení pro ochranu řízených usměrňovačů s indukční zátěží podle vynálezu.

K výstupním stejnosměrným vývodům řízeného třífázového reverzáčního usměrňovače napájejícícho budicí vinutí stejnosměrného motoru a tvořeného tyristory Vil až VI6 A V21 až V26 jsou pro obě polarity výstupního napětí zapojeny dva ochranné tyristory V31 a V32, zapojené k sobě antiparalelně a spouštěné dvěma vyhodnocovacími obvody VO. Na obr. 2 je jako ochrana řízeného třífázového reverzáčního můstku usměrňovače tvořeného tyristory

Vil až VI6 a V21 až V26 a budicího vinutí Lb zapojen ochranný obvod obsahující třífázový diodový můstek Ml plovoucí přepětové ochrany, pomocný jednofázový diodový můstek M2, oddělovací diodou Dl, omezovači odpory Rl, R3, R4, RC člen tvořený kondenzátorem Cl a odporem R2, ochranný tyristor V31 a vyhodnocovací obvod VO.

Na kladný výstup třífázového diodového můstku Ml plovoucí přepětové ochrany, jehož střídavé přívody jsou připojeny na střídavé přívody řízeného reverzačního usměrňovače je připojena svoji katodou oddělovací dioda Dl, spojená přes první omezovači odpor Rl k jednomu konci paralelní kombinace kondenzátoru Cl a odporu R2, jejíž druhý konec je připojen k zápornému výstupu třífázového diodového můstku Ml.

Kladný výstup pomocného jednofázového diodového můstku M2, jehož střídavé přívody jsou zapojeny ke stejnosměrnému výstupu řízeného usměrňovače, je připojen k anodě ochranného tyristoru V31 a první svorce 2 vyhodnocovacího obvodu VO a přes druhý omezovači odpor R3 k anodě oddělovací diody Dl, přičemž záporný výstup pomocného jednofázového diodového můstku M2 je spojen s katodou ochranného tyristoru V31, druhou svorkou 2 vyhodnocovacího obvodu VO a přes třetí omezovači odpor R4 se záporným vývodem třífázového diodového můstku Ml. Řídící elektroda ochranného tyristoru V31 je spojena s třetí svorkou 3 vyhodnocovacího obvodu VO.

Na obr. 3 je druhý příklad zapojení pro ochranu řízených usměrňovačů s indukční zátěží podle vynálezu, ve kterém je jako řízený usměrňovač využit jednofázový reverzační můstek, tvořený tyristory Vil až V14 a V21 až V24. Plovoucí přepětové ochrana je pak tvořena jednofázovým diodovým můstkem, jinak je zapojení shodné s řešením z obr. 2.

Funkce zapojení pro ochranu řízených usměrňovačů s indukční zátěží podle vynálezu je následující. Při náhlém přerušení obvodu budicího vinutí stejnosměrného motoru se na indukčnosti Lb objeví napětí, které má snahu v obvodu udržet stávající proud. Toto napětí, usměrněné pomocným jednofázovým diodovým můstkem M2, vyhodnotí vyhodnocovací obvod VO, který sepne ochranný tyristor V31 a vytvoří spolu s pomocným jednofázovým diodovým můstkem M2 náhradní vodivou cestu pro demagnetizaci indukčnosti Lb dříve, než napětí dosáhne nedovolených hodnot. Paraleně zapojený kondenzátor Cl RC členu plovoucí přepětové ochrany snižuje rychlost nárůstu napětí na indukčnost Lb budicího vinutí a umožňuje návrh vyhodnocovacího obvodu VO s dostatečnou šumovou imunitou.

Claims (1)

1. předmEt VYNÁLEZU

   Zapojení pro ochranu řízených usměrňovačů s indukční zátěží opatřených plvoucí přepětovou ochranou sestávající z diodového můstku plovoucí přepětové ochrany, pomocného jednofázového diodového můstku, oddělovací diody, omezovačích odporů, RC členu ochranného tyristoru u vyhodnocovacího obvodu, vyznačené tím, že kladný vývod diodového můstku (Ml) plovoucí přepětové ochrany, jehož střídavé přívody jsou spojeny se střídavými přívody řízeného usměrňovače, je spojen s katodou oddělovací diody (Dl) a přes první omezovači odpor (Rl) k jednomu konci paralelní kombinace kondenzátoru (Cl) a odporu (R2), přičemž druhý konec této paralelní kombinace je spojen se záporným vývodem diodového můstku (Ml) plovoucí přepětové ochrany a kladný vývod pomocného jednofázového diodového můstku (M2), jehož střídavé přívody jsou spojeny se stejnosměrnými vývody řízeného usměrňovače, je spojen s anodou ochranného tyristoru (V31) a zároveň s první svorkou (1) vyhodnocovacího obvodu (VO) a přes druhý omezovači odpor (R3) s anodou oddělovací diody (Dl), přičemž záporný vývod pomocného jednofázového diodového můstku (K2) je spojen s katodou ochranného tyristoru (V31) a druhou svorkou (2) vyhodnocovacího obvodu (VO) a přes třetí omezovači odpor (R4) se záporným vývodem diodového můstku (Ml) plovoucí přepětové ochrany a řídící elektroda ochranného tyristoru (V31) je spojena s třetí svorkou (3) vyhodnocovacího obvodu (VO).