PL159054B1 - Sposób i uklad wykrywania uszkodzen tyrystorów w polaczeniu szeregowym PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób wykrywania uszkodzen tyrystorów w polaczeniu szeregowym, w którym mierzy sie impulsowe sygnaly pradowe w obwodach tlumiacych dolaczonych pomiedzy anode i katode kazdego z tyrystorów, a nastepnie porównuje sie z sygnalem wzorcowym, zna- mienny tym, ze porównuje sie z sygnalem wzorcowym sygnal róznicy chwilowych wartosci pradów w parzystej ilosci takich samych galezi obwodów tlumiacych zlozo- nych z rezystorów (R1, R2) i kondensatorów (C1, C2), a uszkodzenie jednego z tych tyrystorów (T1, T2) wykrywa sie przez stwierdzenie, ze wartosc sygnalu róznicy pra- dów przewyzszyla wartosc sygnalu wzorcowego. 2. Uklad do wykrywania uszkodzen tyrystorów w polaczeniu szeregowym, z których kazdy posiada pomie- dzy anoda i katoda obwód tlumiacy przepiecia w postaci rezystora i szeregowo z nim polaczonego kondensatora, znamienny tym, ze w galaz laczaca wspólny punkt (W1) laczacy katode jednego tyrystora (T1) z anoda drugiego tyrystora (T2) ze wspólnym punktem (W2) obwodów tlumiacych przepiecia na tych tyrystorach (T1, T2) wla- czone jest uzwojenie pierwotne impulsowego transfor- matora (TP) bedacego przetwornikiem sygnalu róznicy pradów w obwodach tlumiacych na sygnal napieciowy, natomiast uzwojenie wtórne transform atora (TP) pola- czone jest z komparatorem sygnalu napiecia (K) posiada- jacego zródlo sygnalu wzorcowego i sygnalizacje wykry- cia sygnalu przewyzszajacego wartosc wzorcowa. ( 7 3 ) Uprawniony z patentu: Instytut Elektrotechniki, Warszawa, PL (72) Twórcy wynalazku: Zygmunt Gizinski, Warszawa, PL Wincenty Królikowski, Warszawa, PL Piotr Golebiowski, Warszawa, PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ wykrywania uszkodzeń tyrystorów w połączeniu szeregowym.

W dotychczas znanych rozwiązaniach pracę tyrystorów połączonych szeregowo diagnozuje się przez pomiar napięcia pomiędzy anodą i katodą tyrystorów i porównuje z wartością wzorcową lub wartościami napięć zmierzonymi na innych tyrystorach w tym samym przekształtniku.

Układ do realizacji tego sposobu zawiera dołączoną pomiędzy anodę i katodę każdego tyrystora gałąź składającą się z rezystora lub rezystora z kondensatorem i układu pomiarowego na przykład elementu optoelektiycznego. Istotną trudność w tych rozwiązaniach sprawia zapewnienie właściwej izolacji pomiędzy tyrystorami a układami diagnostycznymi zasilanymi z obwodów niskonapięciowych.

Sposób według wynalazku polega na tym, że porównuje się z sygnałem wzorcowym, sygnał różnicy chwilowych wartości prądów w parzystej ilości takich samych gałęzi złożonych z rezystorów i kondensatorów, a uszkodzenie jednego z tych tyrystorów wykrywa się przez stwierdzenie, że wartość sygnału różicy prądów przewyższała wartość sygnału wzorcowego.

W układzie według wynalazku w gałąź łączącą wspólny punkt łączący katodę jednego tyrystora z anodą drugiego tyrystora ze wspólnym punktem obwodów tłumiących przepięcia na tych tyrystorach włączone jest uzwojenie pierwotne impulsowego transformatora będącego przetwornikiem sygnału różnicy prądów w obwodach tłumienia na sygnał napięciowy. Uzwojenie wtórne transformatora połączone jest z komparatorem sygnału napięcia posiadającego źródło sygnału wzorcowego i sygnalizację wykrycia sygnału przewyższającego wartość wzorcową.

Zaletą wynalazku jest prostota rozwiązania techńiczego przy jednoczesnej możliwości wykrycia różnego rodzaju zakłóceń w pracy obwodu tyrystorów i diod. Istotną zaletą rozwiązania jest wykorzystanie istniejących w znanych rozwiązaniach gałęzi tłumiących dołączonych do tyrystorów zawierających rezystor i kondensator, do których dołącza się jedynie dodatkowo impulsowy transformator i komparator. Wynika to również z zastosowania impulsowego transformatora zapewniającego w prosty sposób odpowiednią izolację wysokonapięciową pomiędzy układem kontrolnym a obwodem tyrystorów.

159 054 3

Wynalazek w przykładowym wykonaniu uwidoczniono na rysunku przedstawiającym układ do wykrywania uszkodzeń tyrystorów połączonych szeregowo.

Aby zrealizować sposób według wynalazku mierzy się impulsowe sygnały prądowe w obwodach tłumiących dołączonych pomiędzy anodę i katodę każdego z tyrystorów Tl, T2. Następnie porównuje się z sygnałem wzorcowym wartość sygnału powstającego z różnicy chwilowych wartości prądów w dwóch szeregowo połączonych obwodach tłumiących przepięcia na kontrolowanych tyrystorach Tl, T2. Uszkodzenie jednego z tych tyrystorów Tl, T2wykrywa się przez stwierdzenie, że wartość sygnału różnicy prądów przewyższała wartość sygnału wzorcowego.

Jak uwidoczniono na rysunku każdy z tyrystorów Tl i T2 posiada obwód tłumiący składający się z szeregowo połączonych rezystorów R1, R2 i kondensatorów Cl, C2. W gałąź łączącą wspólny punkt W1 łączący katodę tyrystora Tl z anodą tyrystora T2 ze wspólnym punktem W2 obwodów tłumiących przepięcia -włączone jest uzwojenie pierwotne impulsowego transformatora TP, którego uzwojenie wtórne połączone jest z komparatorem sygnału napięcia K, posiadającego źródło sygnału wzorcowego, sygnalizację wykrycia sygnału przewyższającego wartość wzorcową.

W warunkach prawidłowej pracy elementów układu przy przejściu tyrystorów Tl, T2 ze stanu blokowania napięcia anodowego w stan przewodzenia, kondensator Cl rozładowuje się w obwodzie Rl, Tl, TP, a kondensator C2 w obwodzie R2, Pl, T2, przy czym przez impulsowy transformator TP płyną prądy o przeciwnych zwrotach, zachodzi więc zjawisko wzajemnej kompensacji tych prądów mających charakter impulsów prądowych o szczytowej wartości kilkudziesięciu amperów w impulsowym transformatorze TP. W przypadku zwarcia tyrystora Tl lub T2 względnie innych elementów układu (powstawanie przerwy) zmienia się wartość prądu w obwodzie tłumiącym z uszkodzonym elementem i nie nastąpi kompensowanie się prądów w gałęzi pomiędzy punktami W1 i W2 i przez uzwojenie pierwotne impulsowego transformatora TP popłynie tylko prąd rozładowania kondensatora Cl lub C2. Prąd ten zindukuje w uzwojeniu wtórnym impulsowego transformatora TP sygnał napięciowy, którego wartość jest porównywana w układzie komparatora K dołączonego do tego uzwojenia z wartością sygnału wzorcowego. Układ komparatora K wykrywa i sygnalizuje przekroczenie wartości wzorcowej. Przy innym wariancie nieprawidłowej pracy układu, jeżeli tyrystor Tl przejdzie na przykład w stan przewodzenia, a tyrystor T2 pozostanie w stanie blokowania z powodu przerwania w obwodzie bramkowym, to kondensator Cl zacznie się rozładowywać w obwodzie Rl, Tl, TP, natomiast kondensator C2 będzie się ładował aż do chwili, gdy napięcie pomiędzy anodą a katodą tyrystora T2 przekroczy dopuszczalną wartość napięcia blokowania i tyrystor T2 przejdzie w stan przewodzenia. Zanim to jednak nastąpi płynące w gałęzi Wl, W2 przez transformator impulsowy TP prądy ładowania kondensatora C2 i rozładowania kondensatora Cl będą miały ten sam zwrot i nie nastąpi zjawisko ich wzajemnej kompensacji. Takie same jak opisane efekty uzyskuje się również na drodze wzajemnego kompensowania się strumieni magnetycznych w impulsowym transformatorze TP. Teoretycznie można by wtedy wykrywać uszkodzenia przy dowolnej parzystej ilości obwodów RC połączonych szeregowo tyrystorów bez stosowania połączeń galwanicznych pomiędzy obwodami.

159 054

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wykrywania uszkodzeń tyrystorów w połączeniu sz^jr^jgo’'wy^m, ^w którym mierzy się impulsowe sygnały prądowe w obwodach tłumiących dołączonych pomiędzy anodę i katodę każdego z tyrystorów, a następnie porównuje się z sygnałem wzorcowym, znamienny tym, że porównuje się z sygnałem wzorcowym sygnał różnicy chwilowych wartości prądów w parzystej ilości takich samych gałęzi obwodów tłumiących złożonych z rezystorów (Rl, R2) i kondensatorów (Cl, C2), a uszkodzenie jednego z tych tyrystorów (Tl, T2) wykrywa się przez stwierdzenie, że wartość sygnału różnicy prądów przewyższyła wartość sygnału wzorcowego.
2. 2. Układ do wykrywania uszkodzeń tyrystorów w połączeniu szeregowym, z których każdy posiada pomiędzy anodą i katodą obwód tłumiący przepięcia w postaci rezystora i szeregowo z nim połączonego kondensatora, znamienny tym, że w gałąź łączącą wspólny punkt (Wl) łączący katodę jednego tyrystora (Tl) z anodą drugiego tyrystora (T2) ze wspólnym punktem (W2) obwodów tłumiących przepięcia na tych tyrystorach (Tl, T2) włączone jest uzwojenie pierwotne impulsowego transformatora (TP) będącego przetwornikiem sygnału różnicy prądów w obwodach tłumiących na sygnał napięciowy, natomiast uzwojenie wtórne transformatora (TP) połączone jest z komparatorem sygnału napięcia (K) posiadającego źródło sygnału wzorcowego i sygnalizację wykrycia sygnału przewyższającego wartość wzorcową.