CS277603B6 - Obvod přepěťové ochrany pro řízené stejnosměrné měniče napájející indukční zátěž - Google Patents

Abstract

Ke kladné výstupní svorce můstku (Ml), stejnosměrného měniče je zapojena katoda ochranného tyristoru (Vl), Jehož anoda je spojena se zápornou výstupní svorkou můstku (Ml) stejnosměrného měniče. Mezi katodu a řídicí elektrodu ochranného tyristoru (Vl) je zapojen paralelní RC člen (Rl, Cl), k němuž je paralelně zapojena ochranná dioda (Dl), spojená katodou s řídicí elektrodou ochranného tyristoru (Vl). Mezi katodu oddělovací diody (Dl) a zápornou výstupní svorku můstku (Ml) stejnosměrného měničeje zapojen varistor (TI).

Description

Vynález se týká obvodu přepěťové ochrany pro řízené stejnosměrné měniče napájející indukční zátěž, například budicí vinutí stejnosměrných motorů.

Při náhlém rozpojení obvodu indukční zátěže napájené řízeným stejnosměrným měničem, způsobeném například vypnutím jističe nebo přerušením pojistky, dochází k přepětí ohrožujícímu nejen výkonové polovodičové součástky, ale i indukční zátěž. Přitom energie tohoto přepětí je taková, že ji nelze· zmařit v klasických přepěťových ochranách měniče. Jako ochrany proti tomuto přepětí se používá některý z těchto způsobů: odpor, nulová dioda, varistor nebo tyristor, jehož sepnutí je odvozeno od.určité napěťové úrovně. Všechny tyto prvky jsou paralelně připojené k indukční zátěži. .

Nevýhody použití paralelního odporu, či nulové diody jsou obecně známy. Na odporu se při provozu maří elektrické energie, nulová dioda zkresluje průběh proudu ve střídavých přívodech měniče, pokud je obvykle odebírán signál pro proudový regulátor. Navíc nelze diodu použít při reverzačním zapojení.

Použití varistoru je omezeno velikostí energie, kterou je schopen pohltit. Napěťovou úrovní spínaný tyristor obsahuje obvykle filtrační člen pro potlačení rušení, který zároveň slouží pro akumulaci energie potřebné pro · sepnutí tyristoru a dále vyhodnocovací člen, který dává povel k sepnutí tyristoru.

. Tyto obvody jsou sestaveny z většího počtu součástek, což má vlivná spolehlivost ochrany a umožňují sepnutí tyristoru až po určité době po vzniku přepětí (řádově 100 με), pokud mají být rozměry a ztrátový výkon spouštěcího obvodu udrženy v optimálních mezích. Po dobu zpoždění musí proto napětí udržet přepěťová .. ochrana měniče. . . . _: ... .... :

Všechny výše uvedené nevýhody doposud užívaných zapojení odstraňuje obvod přepěťové ochrany pro řízené stejnosměrné měniče napájející indukční zátěž podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že ke kladné výstupní svorce můstku stejnosměrného měniče je zapojena katoda ochranného tyristoru, jehož anoda je spojena se zápornou výstupní svorkou řízeného můstku stejnosměrného měniče. Mezi katodu a řídící elektrodu ochranného tyristoru je zapojen paralelní RC člen, k němuž je paralelně zapojena ochranná dioda, spojená katodou s řídící elektrodou ochranného tyristoru, přičemž mezi katodu ochranné diody a zápornou výstupní svorku můstku stejnosměrného měniče je zapojen varistor. Alternativně je mezi varistor a . zápornou výstupní svorku můstku stejnosměrného měniče zapojena paralelní kombinace dalšího RC členu s další ochrannou diodou, jejíž katoda je spojena s řídící elektrodou dalšího ochranného tyristoru, jehož katoda je spojena se zápornou a anoda s kladnou výstupní svorkou můstku stejnosměrného měniče.

Výhody obvodu přepěťové ochrany pro řízené stejnosměrné měniče podle vynálezu oproti doposud užívaným zapojením spočívající v jeho jednoduchosti, minimálním počtu součástek, minimální spotřebě energie a v možnosti použití v reverzačním zapojení měniče. Obvod rovněž neomezuje rychlost demagnetizace indukčnosti zátěže.

CS 277603 B6 2

Obvod přepěťové ochrany pro řízené stejnosměrné měniče podle vynálezu je znázorněn na přiloženém výkresu, kde na obr. 1 je . použit v zapojení vícefázového řízeného nereverzačního a na obr. 2 v zapojení vícefázového řízeného reverzačního můstku stejnosměrného měniče. .

Ke kladné výstupní svorce můstku Ml stejnosměrného měniče (obr. 1) napájejícího indukční zátěž L je zapojena katoda ochranného tyristoru VI, mezi jehož řídící elektrodu a katodu je zapojen paralelní RC člen Rl, Cl. Paralelně k RC členu Rl, Cl je zapojena ochranná dioda Dl, spojená katodou s řídicí elektrodou ochranného tyristoru. Mezi katodu ochranné diody Dl a zápornou výstupní svorku můstku Ml stejnosměrného měniče je zapojen varistor TI. . '

Ve schématu na obr. 2 je obvod přepěťové ochrany pro řízené stejnosměrné měniče pracující do indukční zátěže L tvořen dvěma ochrannými tyristory VI a V2 zapojenými antiparalelně k výstupním svorkám stejnosměrného měniče. Mezi katodu a řídící elektrodu každého z ochranných tyristorů VI a V2 je zapojen paralelní RC člen Rl, Cl a R2, C2. Ke každému RC členu Rl, Cl a R2. C2 je dále paralelně zapojena ochranná dioda Dl a D2 tak, že je katodou spojena s řídící elektrodou příslušného ochranného tyristoru VI a V2. Mezi katody obou ochranných diod Dl a D2 je zapojen varistor TI. . ’

Funkce obvodu přepěťové ochrany pro řízené stejnosměrné měniče podle vynálezu je následující.

Při překročení hodnoty napětí na indukční zátěž L nad dovolenou mez, se změní impedance varistoru TI a ten propustí do řídící elektrody ochranného tyristoru VI proud, který způsobí jeho zapnutí . Protože, přepětí, vzniká, .pouze při náhlém přerušení napáječího obvodu vytvoří se sepnutím ochranného tyristoru VI vodivá cesta, kterou je umožněna demagnetizace naprouděné indukčnosti.

RC člen Rl, Cl je zapojený mezi řídící elektrodu a katodu ochranného tyristoru VI zvyšuje šumovou imunitu ochrany a ochranná dioda Dl zabraňuje nepřípustnému namáhání řídící elektrody ochranného tyristoru VI záporným napětím.

Obvod podle obr. 2 pracuje shodným způsobem, avšak pro případ reverzačního můstku měniče, kdy na indukční zátěži L může vzniknout přepětí v obou polaritách.

Obvod přepěťové ochrany pro řízené stejnosměrné měniče je určen pro využití v pohonech stejnosměrných motorů, např. ve válcovacích tratích.

Claims (2)

1. PATENTOVÉ NÁROK-Y

   1. Obvod přepěťové ochrany pro řízené stejnosměrné měniče napájející indukční zátěž, sestávající z varistoru, nejméně jednoho ochranného tyristoru, ochranné diody a paralelního RC členu, vyznačený tím, že ke kladné výstupní svorce můstku /Ml/ stejnosměrného měniče je zapojena katoda ochranného tyristoru /VI/, jehož anoda je spojena se zápornou výstupní svorkou můstku /Ml/ stejnosměrného měniče, přičemž mezi katodu a řídící elektrodu ochranného tyristoru /VI/ je zapojen paralelní RC člen /Rl, Cl/, k němuž je paralelně zapojena ochranná dioda /Dl/, spojená katodou s řídící elektrodou ochranného tyristoru /VI/ přičemž mezi katodu ochranné diody /Dl/ a zápornou výstupní svorku můstku /Ml/ stejnosměrného měniče je zapojen varistor /TI/.
2. 2. Obvod přepěťové ochrany podle bodu 1, vyznačený tím, že ochranná dioda /Dl/ v zapojení nereverzačního můstku /Ml/ je spojena katodou s řídící elektrodou ochranného tyristoru /VI/ a anodou s jedním koncem varistoru /TI/.