SU1141506A1 - Device for protection of pulse thyristor d.c.converter - Google Patents

Device for protection of pulse thyristor d.c.converter Download PDF

Info

Publication number
SU1141506A1
SU1141506A1 SU833671639A SU3671639A SU1141506A1 SU 1141506 A1 SU1141506 A1 SU 1141506A1 SU 833671639 A SU833671639 A SU 833671639A SU 3671639 A SU3671639 A SU 3671639A SU 1141506 A1 SU1141506 A1 SU 1141506A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
thyristor
converter
capacitor
discharge
series
Prior art date
Application number
SU833671639A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Анатольевич Коган
Анатолий Самойлович Перецман
Original Assignee
Производственное Объединение "Центроэнергоцветмет"
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 Производственное Объединение "Центроэнергоцветмет" filed Critical Производственное Объединение "Центроэнергоцветмет"
Priority to SU833671639A priority Critical patent/SU1141506A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1141506A1 publication Critical patent/SU1141506A1/en

Links

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ИМПУЛЬСНОГО ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, включающего- в себ  главный тиристор, соединенньй последовательно с выходной цепью преобразовател , содержащее линейный контактор, контакты которого предназначены дл  включени  последовательно с главным тиристором, а катушка через конденсатор предназначена дл  подключени  параллельно выходным выводам преобразовател  и через пусковой контакт-к одному из ;входных ; выводов преобразовател , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности, введены датчик тока, разр дный и вспомогательный тиристоры, стабилитрон и дроссель, при этом катод разр дного тиристора через дроссель соединен с объединенными вьшодами конденсатора и катушки линейного контактора, анод подключен к другому вьшоду конденсатора и через стабилитрон соединен с анодом вспомогательного тирис- тора, а выводы датчика тока, предназначенного дл  включени  последовательно с главным тиристором, подСО ключены, соответственно к управл ющему электроду вспомогательного тиристора и его катоду, соединенному с управл ющим электродом разр дного ; тиристора.DEVICE FOR PROTECTION pulse thyristor DC-DC converter, in SEB vklyuchayuschego- main thyristor soedinenny series with the output circuit of the transducer comprising a linear contactor, contacts of which are intended to be included in series with the main thyristor and the coil through a capacitor intended for connecting parallel output terminals of the converter and through starting contact to one of; input; Converter terminals, characterized in that, in order to increase reliability, a current sensor, a discharge and auxiliary thyristors, a zener diode and a choke are inserted, while the cathode of the discharge thyristor is connected to the other side of the capacitor and the coils of the linear contactor through the choke. the capacitor and through the Zener diode is connected to the anode of the auxiliary thyristor, and the terminals of the current sensor to be connected in series with the main thyristor are connected to, respectively, Aulus yuschemu electrode auxiliary thyristor and its cathode connected to the control electrode of the discharge; thyristor.

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной техни|се, а именно к области защиты импульсных тиристорных преобразователей посто нного тока, используемых в электротранспорте , в частности в рудничных электровозах. Известно устройство дл  защиты от срывов импульсных тиристорных преобразователей, состо щее из датчика рабочих импульсов и логической схемы с источником питани , срабатывающей при отсутствии в последовательности импульсов тока преобразова тел  хот  бы одного иьшулБса, Даниое устройство имеет достаточно высокое быстродействие Сl. Однако схема такого устройства сложна, применение не всегда оправдано, так как в случае срыва работы узла коммутации преобразовател  при устаиопивгаемс  режиме работы двигателей по любой причине кроме короткого за1 «11кани , срьш не представл ет, как правило, опасности дл  силовых элементов преобразовател , и к защите от срыва не предъ вл ютс  требовани  по быстродействию. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устрой ство дл  защиты импульсного тиристор ного преобразовател  посто нного тоKaj вкгаочающего в себ,  главный тиристор , соединенный последовательно с выходной цепью преобразовател  и узел коммутации, подключенный параллельно главному тиристору, содержащее линейньш контактор, контакты которого включены последовательно /с главным тиристором, а катушка через конденсатор подключена параллельно выходным выводам преобразовател  и через пусковой ко}1такт соединена с одним из входных выводов преобразовател  L2J. Однако известное устройство имеет недостаток, выражепньщ в уменьшении напр жени  питани  на катушке контак тора при скважности регулировани  преобразовател , близкой к единице, т,е. при выходном напр жении, прибли жающемс  к напр жению питающей сети При этом сила удержани   рма контактора настолько зт еньшаетс , что становитс  возможным его самопроизвольнее отключение. Этоснижает надежность преобразовател  в целом и вынуждает ограничивать максимальную 6 скважность при его работе, что не всегда допустимо. Цель изобретени  - увеличение надежности устройства защиты. Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство дл  защиты импульсного преобразовател  посто нного тока, включающего в себ  главный тиристор , .соединенный последовательно с выходной цепью преобразовател , содержащее линейный контактор, контакты которого предназначены дл  включени  последовательно с главным тиристором, а катушка через конденсатор предназначена дл  подключени  параллельно выходным выводам преобразовател  и через пусковой контакт к одному из входных выводов преобра- зовател , введены датчик тока, разр дный и вспомогательный тиристоры, стабилитрон и дроссель, при этом катод разр дного тиристора через дроссель соединен с объединенными выводами конденсатора и катушки линейного контактора, анод подключен к другому выводу конденсатора и через стабилитрон соединен с анодом вспомогательного тиристора, а выводы датчика ток, предназначенного дл  включени  последовательно с главным тиристором, подключены соответственно к управл ющему электроду вспомогательного тиристора и его катоду, соединенному с управл ющим электродом разр дного тиристора. Движущеес  транспортное средство с тиристорным электроприводом  вл етс  источником повышенной опасности и При выходном напр жении, близком к максимальному, срыв в работе преобразовател  не всегда может быть замечен визуально. Поэтому преобразователь должен быть оснащен устройством , автоматически отключающим его от сети во избежание потери управл емости, следствием которой  вл етс  невозможность быстрого уменьшени  скорости и перевода его в режим динамического торможени  двигател  без переключени  силовой аппаратуры. На фиг. 1 приведена принципиальна  схема преобразовател  с устройством дл  защиты; на фиг. 2 - экспериментальна  зависимость напр жени  на катушке контактора U от относительного напр жени  на выходе тиристорного npeo6pa30BaTejpi The invention relates to a converter technology, in particular to the field of protection of pulsed thyristor converters of direct current, used in electric transport, in particular in mine electric locomotives. A device for protection against disruptions of pulsed thyristor converters, consisting of a working impulse sensor and a logic circuit with a power source, triggered by the absence of a single pulse in the sequence of current pulses, is known. Dani device has a sufficiently high speed Сl. However, the design of such a device is complex, the application is not always justified, since in the event of a breakdown of the switching unit of the converter during installation of the engine mode for any reason other than a short period of time, it is not usually dangerous for the power components of the converter, and protection against stalling is not a requirement for speed. The closest to the invention to the technical essence is a device for protection of a pulse thyristor converter of constant current Kaj, the main thyristor connected in series with the output circuit of the converter and a switching node connected in parallel to the main thyristor, containing a line contactor, contacts of which are connected in series / with the main thyristor, and the coil is connected through a capacitor in parallel with the output terminals of the converter and connected to the one through a starting co} of the input terminals of the transducer L2J. However, the known device has the disadvantage of expressing a decrease in the supply voltage on the contact coil when the converter control ratio is close to unity, i.e. at the output voltage approaching the mains voltage. The holding force of the contactor box is so strong that it makes it possible to disconnect it spontaneously. This reduces the reliability of the converter as a whole and makes it necessary to limit the maximum 6 duty cycle during its operation, which is not always permissible. The purpose of the invention is to increase the reliability of the protection device. This goal is achieved by the fact that a device for protecting a pulse converter of a direct current including a main thyristor connected in series with the output circuit of the converter contains a linear contactor whose contacts are intended to be connected in series with the main thyristor and the coil through a capacitor parallel to the output pins of the converter and through the starting contact to one of the input pins of the converter, a current sensor, bit and all the thyristor aid, the zener diode and the choke, the cathode of the discharge thyristor is connected to the combined capacitor and linear contactor coils through the choke, the anode is connected to another capacitor lead and connected to the auxiliary thyristor anode through the diode, and the current leads to be connected in series with the main thyristor is connected respectively to the control electrode of the auxiliary thyristor and its cathode connected to the control electrode of the discharge thyristor. A moving vehicle with a thyristor electric drive is a source of increased danger. When the output voltage is close to the maximum, a breakdown in the operation of the converter cannot always be seen visually. Therefore, the converter must be equipped with a device that automatically disconnects it from the network in order to avoid loss of controllability, the consequence of which is the impossibility of quickly reducing speed and putting it into dynamic engine braking mode without switching power equipment. FIG. 1 is a schematic diagram of a converter with a protection device; in fig. 2 - experimental dependence of the voltage on the coil of the contactor U on the relative voltage at the output of the thyristor npeo6pa30BaTejpi

дл  известного устройства (кривые Б, В дл  разных значений емкости)и предлагаемого устройства (крива  А) на фиг. 3 - эпюры выходного напр жени  преобразовател  (напр жени  на конденсаторе устройства. U,).for the known device (curves B, C for different values of the capacitance) and the proposed device (curve A) in FIG. 3 - diagrams of the output voltage of the converter (voltage on the device capacitor. U,).

Преобразователь 1 сс деркит главный тиристор 2 и узел 3 коммутации. Датчик 4 тока включает в себ  трансформатор 5 тока с шунтирующим сопротивлением и диод. К выходу преобразовател  подключена нагрузка 6Converter 1 ss derkit main thyristor 2 and node 3 switching. The current sensor 4 includes a current transformer 5 with shunt resistance and a diode. Load 6 is connected to the converter output

с нулевым вентилем 7, параллельно которым подсоединены катушка 8 ли нейного . контактора и последовательно включенный с ней конденсатор 9, параллельно которому в свою очередь подсоединена цепочка из разр дного тиристора 10 и дроссел  П. Анод тиристора 10 через стабилитрон 12 и вспомогательный тиристор 13 св зан с управл ющим электродом, а управ .л ющий электрод вспомогательного тиристора 13 через диод св зан с выходом трансформатора 5 тока. Дп  пуска преобразовател  служит кнопка 14, при помощи которой катушка линеного контактора подключаетс  к питающей сети.with zero valve 7, in parallel with which the coil 8 is connected linearly. a contactor and a capacitor 9 connected in series with it, parallel to which, in turn, is connected a chain of discharge thyristor 10 and throttles P. The anode of the thyristor 10 through the zener diode 12 and the auxiliary thyristor 13 is connected to the control electrode, and the control electrode of the auxiliary thyristor 13 is connected via a diode to the output of a current transformer 5. Dp of the converter start-up serves as a button 14, by means of which a coil of a linear contactor is connected to the mains.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При нажатии кнопки 14 включаетс Pressing button 14 turns on

iлинейный контактор 8 и через его.Line contactor 8 and through it.

I контакт на преобразователь подаетс  напр жение.. Одновременно напр жение питани  подаетс  и на систему управлени  преобразовател , котора  может быть выполнена по любой из общеизвестных схем. Преобразователь начинает работать, при импульсном напр жении на его выходе катушка 8 линейного контактора будет подпитыватьс  током перезар да конденсатора 9. При наличии напр жени  на выходе преобразовател  конденсатор. будет зар жатьс  с пол рностью, указанной на фиг. 1, а при отсутств напр жени  - разр жатьс  на нагрузку . 6 .I contact to the converter is energized. At the same time, the supply voltage is also supplied to the converter control system, which can be carried out using any of the well-known circuits. The converter starts to work, in case of a pulse voltage at its output, the coil 8 of the line contactor will be fed by a recharging current of the capacitor 9. If there is voltage at the output of the converter, the capacitor. will be charged with the polarity shown in FIG. 1, and in the absence of voltage, it is discharged to the load. 6

При работе преобразовател  с минимальным .выходным напр жением . (фиг. 3 конденсаторх9, как видно из фиг. 36, успевает полностью разр дитьс  на врем  паузы выходно;го напр жени . При увеличении выход-jj ного напр жени  (фиг. Зв) возникает :граничный режим (фиг. Зг), когда , конденсатор 9, разр дившись, вновьWhen the converter is operating with a minimum output voltage. (Fig. 3 capacitors 9, as can be seen from Fig. 36, manages to completely discharge for the duration of the pause output; this voltage. With an increase in output-jj of the voltage (Fig. Sv), the following occurs: boundary mode (Fig. 3g), , capacitor 9, having broken off, again

начннает зар жатьс . Однако в этом случае импульс управлени  от трансформатора тока, поступак ций на тиристор 13, не включит его, так как в этот момент напр жение на конденсаторе 9 не превьшает напр жени  пробо  стабилитрона 12. Это позвол ет исключить режим работы устройства , при котором коммутаци  тиристора 10 происходила бы ненадежно. В данном случае величина напр жени  на конденсаторе, при которой тиристор будет надежно выключатьс , зависит от величины емкости конденсатора , величины И1ЗДУКТИВНОСТИ дроссел  11 и типа разр дного тиристора 10 (коммутаци  тиристора 13 облегчена наличием стабилитрона). На фиг. (крива  А) этот режим характеризуетс  некоторым провалом напр жени  на катушке, который, однако, не превьппает 3 - 5% и не вли ет заметным образом на надежное удержание, так как напр жение надежного удержани  дл  контакторов примененного в устростве типа равно 50-60% номинального напр жени .starts to charge. However, in this case, the control pulse from the current transformer, acting on the thyristor 13, will not turn it on, because at this moment the voltage on the capacitor 9 does not exceed the breakdown voltage of the Zener diode 12. This allows you to exclude the mode of operation of the device at which the switching of the thyristor 10 would be unreliable. In this case, the magnitude of the voltage on the capacitor at which the thyristor will be reliably switched off depends on the capacitor capacitance value, the size of the chokesel and the type of discharge thyristor 10 (switching the thyristor 13 is facilitated by the presence of a zener diode). FIG. (curve A) this mode is characterized by a certain voltage dip on the coil, which, however, does not exceed 3–5% and does not have a noticeable effect on reliable holding, since the reliable holding voltage for contactors of the type used in the device is 50–60 % nominal voltage

При дальнейшем увеличении выходного напр жени  (фиг.З д) в момент по влени  управл ющего импульса на тиристоре 10 напр жение на конденсаторе 9 больше напр жени  пробо  стабилитрона 12 и тиристоры 13 и 10 последовательно включаютс . Происходит перезар д конденсатора 9 от пол рности, указанной на фиг. 1, до противоположной. За счет колебательного перезар да конденсатора через дроссель 11 тиристоры 13 и 10 запираютс , после чего конденсатор 9 начинает вновь зар жатьс . Напр жение на конденсатор 9 имеет вид, представленный на фиг. 3 е. На 3 ж дл  сравнени  приведена осциллограмма напр жени  на том же конденсаторе при работе известного устройства. Благодар  периодическому перезар ду конденсатора 9 при нормальном режиме работы преобразовател  напр жение на катушке 8 линейного контактора будет оставатьс  практ:;чески неизменным во всем диапазоне работы преобразовател .With a further increase in the output voltage (Fig. 3 d) at the time of the occurrence of the control pulse on the thyristor 10, the voltage on the capacitor 9 is higher than the breakdown voltage of the zener diode 12 and the thyristors 13 and 10 are sequentially turned on. The recharge of the capacitor 9 from the polarity indicated in FIG. 1, to the opposite. Due to the oscillatory recharge of the capacitor through the choke 11, the thyristors 13 and 10 are locked, after which the capacitor 9 begins to recharge. The voltage across the capacitor 9 is as shown in FIG. 3 e. A voltage oscillogram on the same capacitor during operation of the known device is shown on 3 W for comparison. Due to the periodic recharging of the capacitor 9 during normal operation of the converter, the voltage on the coil 8 of the linear contactor will remain practically: • unchanged throughout the entire range of operation of the converter.

При срыве преобразовател ,, т.е. при .отсутствии коммутации главного тиристора, произойдет зар д конденсатора 9, после чего он разр жатьс  не будет, импульсы управлени With the breakdown of the converter, i.e. in the absence of commutation of the main thyristor, the capacitor 9 will be charged, after which it will not be discharged, control pulses

S1S1

на тиристор 13 также не будут поступать , прекратитс  ток в катушке линейного контактора, в результате чего произойдет его отключение.the thyristor 13 will also not be supplied, the current in the coil of the line contactor will stop, resulting in its disconnection.

Таким образом, в предлагаемом устройстве по сравнению с известным напр  жение питани  катушки линейного контактора не уменьшаетс  при выходном напр жении преобразовател , близком к максимальному, так как во всем диапазоне регулировани  выход- . ного напр жени  преобразовател Thus, in the proposed device, in comparison with the known supply voltage, the coil of the linear contactor does not decrease at the output voltage of the converter, which is close to the maximum, since in the whole range of output control-. voltage converter

4150641506

напр жение на катушке линейного контактора поддерживаетс  достаточным дл  надежного удержани  его во включенном состо нии. Это повьш1ает надёжность работь устройства защиты.. Ра сшир етс  также область применени  предлагаемого устройства.the voltage on the coil of the line contactor is maintained sufficient to securely hold it in the on state. This increases the reliability of the protection device. The scope of application of the proposed device is also expanding.

Применение устройства позволи-т сзпцественно повысить безопасность эксплуатации рельсового рудничного электротранспортера с тиристорными импульсными преобразовател ми.The use of the device allows to increase the safety of operation of the rail mine electric conveyor with thyristor pulse converters.

Uc (S)Uc (S)

а«but"

UnpUnp

dd

-e.-e.

VtVt

UnfUnf

г-АгЛ .Mr. Agl.

UcUc

--

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ИМПУЛЬСНОГО ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, включающего· в себя главный тиристор, соединенный последовательно с выходной цепью преобразователя, содержащее линейный контактор, контакты которого предназначены для включения последовательно с главным тиристором, а катушка через конденсатор предназначена для подключения параллельно вы- ходным выводам преобразователя и через пусковой контакт-к одному из 'входных; выводов преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, введены датчик тока, разрядный и вспомогательный тиристоры, стабилитрон и дроссель, при этом катод разрядного тиристора через дроссель соединен с объединенными выводами конденсатора и катушки линейного контактора, анод подключен к другому выводу конденсатора и через стабилитрон соединен с анодом вспомогательного1тирис-~ тора, а выводы датчика тока, пред- Λ назначенного для включения последо- 3 вательно с главным тиристором, подключены. соответственно к управляющему электроду вспомогательного тиристора и его катоду, соединенному с управляющим электродом разрядного .тиристора.DEVICE FOR PROTECTING A DC PULSE THYRISTOR CONVERTER, including · the main thyristor connected in series with the output circuit of the converter, containing a linear contactor, the contacts of which are designed to be connected in series with the main thyristor, and the coil through the capacitor is designed to connect in parallel to the output terminals of the converter and through the start contact to one of the 'input; converter leads, characterized in that, in order to increase reliability, a current sensor, a discharge and auxiliary thyristors, a zener diode and a choke are introduced, while the cathode of the discharge thyristor is connected through a choke to the combined terminals of the capacitor and the coil of the linear contactor, the anode is connected to another terminal of the capacitor and through zener connected to the anode vspomogatelnogo1tiris- ~ torus, and current sensor conclusions Λ pre- designated for inclusion posledo- 3 consistently with the main thyristor are connected. respectively, to the control electrode of the auxiliary thyristor and its cathode connected to the control electrode of the discharge thyristor. Sil·,,, 1141506Sil ,,,, 1141506 Фиг.1Figure 1
SU833671639A 1983-11-30 1983-11-30 Device for protection of pulse thyristor d.c.converter SU1141506A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833671639A SU1141506A1 (en) 1983-11-30 1983-11-30 Device for protection of pulse thyristor d.c.converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833671639A SU1141506A1 (en) 1983-11-30 1983-11-30 Device for protection of pulse thyristor d.c.converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1141506A1 true SU1141506A1 (en) 1985-02-23

Family

ID=21092513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833671639A SU1141506A1 (en) 1983-11-30 1983-11-30 Device for protection of pulse thyristor d.c.converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1141506A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 518835, кл. Н 02 Н 7-10, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР № 401549, кл. Н 02 М 3/135, 1971. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960012527B1 (en) Inverter apparatus provided with electric discharge control circuit of dc smoothing capacitor and method of controlling the same
ES8706980A1 (en) Power supply with volt-seconds sensing.
KR920001165B1 (en) Power source trasforming apparatus with protecting overvoltage
US3577040A (en) Solenoid control circuit
US4017777A (en) Load voltage clamping circuit for voltage turn-off chopper
SU1141506A1 (en) Device for protection of pulse thyristor d.c.converter
CN101567553B (en) Circuit for protecting a DC network against overvoltage
US4206502A (en) Semiconductor d.c. chopper controllers
JPH06115836A (en) Inverter device of elevator
SU936365A1 (en) Two-cycle inverter control method
RU2017330C1 (en) Relay control device
SU1746502A1 (en) Push-pull inverter
SU1422291A1 (en) Method of protecting parallel thyristor current inverter
SU1372555A1 (en) Self-excited serial inverter
SU1153383A1 (en) Pulsed d.c.voltage converter
SU1467659A1 (en) Protection device for self-excited voltage invertor
SU1173507A1 (en) Inverter having protection
SU1307516A1 (en) A.c.voltage-to-homopolar pulsed voltage converter
SU1280684A1 (en) Control device for single-phase induction motor
SU1481876A1 (en) Ac voltage converter
SU1128360A1 (en) Device for pulse adjusting of d.c.motor
SU849364A1 (en) Device for overvoltage protection of dc circuit
RU1788515C (en) Voltage converter
SU1343524A1 (en) Apparatus for controlling three-phase thyristor rectifier
SU855894A1 (en) Thyristorized dc voltage-to-dc voltage converter