RU171204U1 - Устройство защиты полупроводникового преобразователя - Google Patents

Устройство защиты полупроводникового преобразователя Download PDF

Info

Publication number
RU171204U1
RU171204U1 RU2016129948U RU2016129948U RU171204U1 RU 171204 U1 RU171204 U1 RU 171204U1 RU 2016129948 U RU2016129948 U RU 2016129948U RU 2016129948 U RU2016129948 U RU 2016129948U RU 171204 U1 RU171204 U1 RU 171204U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
current
converter
phase
semiconductor
Prior art date
Application number
RU2016129948U
Other languages
English (en)
Inventor
Алексей Вячеславович Удовиченко
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет"
Priority to RU2016129948U priority Critical patent/RU171204U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU171204U1 publication Critical patent/RU171204U1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/122—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
    • H02H7/1222—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters responsive to abnormalities in the input circuit, e.g. transients in the DC input

Landscapes

  • Protection Of Static Devices (AREA)

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к области полупроводниковой преобразовательной техники и может быть использована для предотвращения от возникновения короткозамкнутых контуров в полупроводниковом преобразователе посредством слежения за моментом выдачи импульсов управления на управляющие электроды полупроводниковых ключей. Такое устройство защиты полупроводникового преобразователя может быть использовано для слежения за фазой между напряжением и током активно-индуктивной нагрузки преобразователя и отвечает за разрешение выдачи импульсов управления на управляющие электроды полупроводниковых ключей. Устройство защиты полупроводникового преобразователя содержит датчик тока, причем в него введены датчик напряжения и микроконтроллер, в котором содержится блок прерывания по напряжению и блок прерывания по току, каждый из которых подключен к таймеру фазы по цепи напряжения и таймеру фазы по цепи тока соответственно, выходы которых подсоединены к блоку сравнения и затем к блоку разрешения выдачи импульса управления полупроводниковых ключей, при этом выход датчика напряжения подключен к блоку прерывания по напряжению, а выход датчика тока - к блоку прерывания по току. Предлагаемое устройство защиты обладает возможностью сохранять значение фазы нагрузки и фазы импульса управления полупроводниковых ключей, что по сравнению с прототипом обеспечивает возврат преобразователя в рабочий режим.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области полупроводниковой преобразовательной техники и может быть использована для предотвращения от возникновения короткозамкнутых контуров в полупроводниковом преобразователе посредством слежения за моментом выдачи импульсов управления на управляющие электроды полупроводниковых ключей. Такое устройство защиты полупроводникового преобразователя может быть использовано для слежения за фазой между напряжением и током активно-индуктивной нагрузки преобразователя и отвечает за разрешение выдачи импульсов управления на управляющие электроды полупроводниковых ключей.
Известно устройство защиты полупроводникового преобразователя (патент 2152679 C1 RU, МПК H02H 7/10, H02H 7/122. Устройство для защиты тиристорного преобразователя), содержащее датчики контроля проводящего состояния тиристоров, состоящие из датчика тока и последовательно включенного с ним компаратора, подключенные своими выходами к формирователю импульсов.
Однако указанное устройство для защиты имеет недостаток - необходимость применения датчиков контроля для каждого тиристора.
Кроме того, известно устройство защиты полупроводникового преобразователя (авторское свидетельство 316150 A1 SU, МПК H02H 7/10. Устройство защиты тиристорного преобразователя), взятое за прототип, содержащее датчики тока, схему совпадения, соединенную с исполнительным органом, включенным в цепи управления силовых вентилей преобразователя, где один из входов схемы совпадения подключен к источнику сигналов управления, а другой - к выходу датчика суммарного тока нагрузки и коммутации.
Однако это устройство защиты срабатывает единовременно в случае аварийного режима, блокируя сигналы управления вентилями, в следствие чего рабочий режим преобразователя не возвращается до его полного перезапуска.
Задачей (технический результат) предлагаемой полезной модели является создание устройства защиты полупроводникового преобразователя, обеспечивающего возврат преобразователя в рабочий режим.
Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемое устройство защиты, содержащее датчик тока, введены датчик напряжения и микроконтроллер, в котором содержится блок прерывания по напряжению и блок прерывания по току, каждый из которых подключен к таймеру фазы по цепи напряжения и таймеру фазы по цепи тока соответственно, выходы которых подсоединены к блоку сравнения и затем к блоку разрешения выдачи импульса управления полупроводниковых ключей, при этом выход датчика напряжения подключен к блоку прерывания по напряжению, а выход датчика тока - к блоку прерывания по току.
На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства защиты; на фиг. 2 - временные диаграммы токов и напряжений в преобразователе, поясняющие работу устройства защиты.
Предлагаемое устройство защиты (фиг. 1) содержит датчик напряжения (ДН) 1, датчик тока (ДТ) 2, выходы которых подключены к микроконтроллеру (М) 3, в котором содержится блок прерывания по напряжению (INTU) 4 и блок прерывания по току (INTI) 5, каждый из которых подключен к таймеру фазы по цепи напряжения (TU) 6 и таймеру фазы по цепи тока (TI) 7 соответственно, выходы которых подсоединены к блоку сравнения (К) 8, подключенному к блоку разрешения выдачи импульса управления полупроводниковых ключей (ENB) 9.
Устройство защиты (фиг. 1) работает следующим образом. С датчика напряжения 1 подается сигнал в блок прерывания по напряжению 4 микроконтроллера 3, где определяется момент перехода напряжения нагрузки преобразователя через ноль напряжения, тем самым провоцируется создание одного события, равное такту микроконтроллера, в нашем случае это фаза напряжения нагрузки, и начинает отсчитываться фаза напряжения нагрузки в таймере фазы по цепи напряжения 6, осуществляя тем самым счет событий, определяющих фазу напряжения нагрузки,
ϕn+1=ϕn+Δ,
где ϕn+1 - значение фазы напряжения нагрузки на последующем такте работы микроконтроллера;
ϕn - значение фазы напряжения нагрузки на предыдущем такте работы микроконтроллера;
Δ - время работы одного такта микроконтроллера.
С датчика тока 2 поступает сигнал в блок прерывания по току 5, где определяется переход тока нагрузки через ноль тока, тем самым провоцируется создание одного события, равное такту микроконтроллера, в нашем случае это фаза импульса управления, и начинает отсчитываться фаза импульса управления между нулем тока нагрузки преобразователя и началом импульса управления полупроводникового ключа в таймере фазы по цепи тока 7, осуществляя тем самым счет событий, определяющих фазу импульса управления
tϕИУ(n+1)=ϕn+1+tϕИУ(n)+Δ,
где tϕИУ(n+1) - значение фазы импульса управления на последующем такте работы микроконтроллера;
tϕИУ(n) - значение фазы импульса управления на предыдущем такте
работы микроконтроллера.
Значения фазы напряжения нагрузки и фазы импульса управления сравниваются в компараторе 8, и результат обрабатывается в блоке разрешения выдачи импульсов 9. Если tϕИУ(n+1)-ϕn+1=0, то выставляется запрет на выдачу импульсов управления полупроводниковых ключей в этот момент времени и tϕИУ(n+1) принимает значение уставки ϕn+1+const, если tϕИУ(n+1)-ϕn+1≥const2, то выдается разрешение на выдачу импульсов управления, const - постоянная времени, задаваемая оператором микроконтроллера; const2 - минимальное значение постоянной времени, задаваемой оператором микроконтроллера.
На диаграммах токов и напряжений преобразователя (фиг. 2) показаны: а) ток нагрузки iH и напряжение нагрузки Ин, б) импульсы управления, подаваемые на полупроводниковый ключ. В промежутке времени с t1 по t3 характер сигналов соответствует нормальной работе преобразователя. В момент времени
Figure 00000001
произошла выдача импульса в запрещенной зоне, что привело к сбросу импульса в значение уставки.
Таким образом, преставлено устройство защиты, которое обладает возможностью сохранять значение фазы нагрузки и фазы импульса управления полупроводниковых ключей, поэтому по сравнению с прототипом обеспечивается возврат преобразователя в рабочий режим.

Claims (1)

  1. Устройство защиты полупроводникового преобразователя, содержащее датчик тока, отличающееся тем, что в него введены датчик напряжения и микроконтроллер, в котором содержится блок прерывания по напряжению и блок прерывания по току, каждый из которых подключен к таймеру фазы по цепи напряжения и таймеру фазы по цепи тока соответственно, выходы которых подсоединены к блоку сравнения и затем к блоку разрешения выдачи импульса управления полупроводниковых ключей, при этом выход датчика напряжения подключен к блоку прерывания по напряжению, а выход датчика тока - к блоку прерывания по току.
RU2016129948U 2016-07-20 2016-07-20 Устройство защиты полупроводникового преобразователя RU171204U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016129948U RU171204U1 (ru) 2016-07-20 2016-07-20 Устройство защиты полупроводникового преобразователя

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016129948U RU171204U1 (ru) 2016-07-20 2016-07-20 Устройство защиты полупроводникового преобразователя

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU171204U1 true RU171204U1 (ru) 2017-05-24

Family

ID=58878088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016129948U RU171204U1 (ru) 2016-07-20 2016-07-20 Устройство защиты полупроводникового преобразователя

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU171204U1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU316150A1 (ru) * Г. С. Зиновьев, В. И. Попов, В. В. Семенов , Е. И. Уланов Новосибирский электротехнический институт Устройство защиты тирйсторного преобразователя
SU577604A1 (ru) * 1976-03-29 1977-10-25 Предприятие П/Я Г-4444 Способ защиты тиристорного преобразовател
EP0250158A2 (en) * 1986-06-19 1987-12-23 Powertron Limited Improvements in and relating to power supplies for electrical and electronic equipment
RU2152679C1 (ru) * 1996-01-15 2000-07-10 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" Устройство для защиты тиристорного преобразователя

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU316150A1 (ru) * Г. С. Зиновьев, В. И. Попов, В. В. Семенов , Е. И. Уланов Новосибирский электротехнический институт Устройство защиты тирйсторного преобразователя
SU577604A1 (ru) * 1976-03-29 1977-10-25 Предприятие П/Я Г-4444 Способ защиты тиристорного преобразовател
EP0250158A2 (en) * 1986-06-19 1987-12-23 Powertron Limited Improvements in and relating to power supplies for electrical and electronic equipment
RU2152679C1 (ru) * 1996-01-15 2000-07-10 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" Устройство для защиты тиристорного преобразователя

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MX2020006009A (es) Metodo de inspeccion y aparato de control del grupo de valvulas de tiristor para derivacion (bypass).
US3558911A (en) Underfrequency relay
JP2017519441A5 (ru)
JP2016501509A5 (ru)
JP6007605B2 (ja) 半導体素子の駆動装置
RU171204U1 (ru) Устройство защиты полупроводникового преобразователя
TW200947823A (en) Protection apparatus and method for a power converter
US3322937A (en) Electric pulse counter
RU162321U1 (ru) Система терминалов релейной защиты
RU189726U1 (ru) Устройство контроля и защиты системы "статический преобразователь - асинхронный электродвигатель"
Long et al. An 8kV series-connected MOSFETs module that requires one single gate driver
RU2011123884A (ru) Автомат защиты от тока неисправности
RU2456739C1 (ru) Устройство многоуровневой защиты двунаправленного инвертора напряжения
US3699390A (en) Electronic sequential switch
JP2021503166A5 (ru)
RU2395898C1 (ru) Электронное реле с защитой от перегрузок по переменному току
RU2565532C1 (ru) Селектор импульсов по длительности
SU1386961A1 (ru) Устройство дл управлени объектом энергосистемы
UA140670U (uk) Пристрій для діагностування комутаційних апаратів
RU2408121C1 (ru) Устройство защиты радиоэлектронной аппаратуры от перенапряжений
RU2682802C1 (ru) Контрольное устройство
RU2152679C1 (ru) Устройство для защиты тиристорного преобразователя
RU2606213C1 (ru) Способ регулирования номинального тока управляющего электромагнита привода летательного аппарата и устройство для его осуществления
RU1817217C (ru) Устройство дл управлени электрическим преобразователем с защитой от перенапр жений
UA152462U (uk) Пристрій для контролю ресурсу комутаційних апаратів