Пристрій для захисту і контролю стану напівпровідникового перетворювача

УКРАЇНА (M) i« 6 Н02Н7/Ю опис МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ 1 НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ 27630 UA (19) ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД г-. ВЛАСНОСТІ mm, (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЗАХИСТУ 1 КОНТРОЛЮ СТАНУ НАПІВПРОВІДНИКОВОГО ПЕРЕТВОРЮВАЧА — П ц nnvroro лічильника, кожний перший і-і -....-. „ п«>пШИМ І-» (21)97094598 (22 15 09.1997 Й.Б»п.*4.200р акціонерне — 3 0 . H O стану •ИВ •s Винахід відносить*Д CM О ^еЧього елементу А Б О а з ^ ^ ко мутатора Єднаний -Ф е ™. ° И вЛхід першого дешифратора ктротехніки, зок^ бути ви г 0 со ф 27630 з'єднаний уступного плечаР " С 7 Р У М " « ^ п а є між Достовірні И заб «печу б Л 0 к а а еі ЧЄННЯ етично £ др >'гий виход о м а другий н Р б Т1 ° ° НОВИХ І«Держан 27630 вихід - з першим входом другого елемента АБО, другий вхід першого елемента АБО з'єднаний з виходом першого елемента і, а вихід - зі входом виконавчого механізму, вихід якого з'єднаний зі входом датчика становища виконавчого' механізму, з'єднаного виходом зі входом блока формування сигналів, кожний перший і-й вихід якого з'єднаний з другим і-м входом комутатора сигналів, а другий вихід > з другим входом другого елемента АБО, вихід другого елемента АБО з'єднаний з першим входом першого лічильника, другий вхід якого з'єднаний з виходом третього . елемента АБО, а, з входом третього елемента АБО з'єднаний кожний і-й вихід комутатора сигналів, з кожним і-м входом першого елемента ! з'єднаний третій вихід і-го вхідного формувача імпульсів, а другий вихід першого дешифратора з'єднаний з другим входом блока індикації, Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих признаків винаходу, що заявляється, та технічним результатом, що досягається, полягає в слідуючому. . Спорядження пристрою блокрм визначення критичного стану, датчиком становища виконавчого механізму, трьома елементами АБО і першим елементйм 1, введення додатково у блок формування сигналів другого елемента і, а також з'єднання усіх елементів так, що перший вхід другого елемента І з'єднаний з виходом елемента НІ, другий вхід - з генератором імпульсів, а вихід - зі входом другого лічильника, кожний перший і-й вихід другого дешифратора з'єднаний з першим і-м виходом блока формування сигналів, а другий вихід другого дешифратора - з другим виходом блока формування сигналів, а також те, що блок визначення критичного стану містить ээдатчик, схему порівняння, тригер пам'яті і перемикач, при цьому вихід задатчика з'єднаний з першим входом схеми порівняння, другий вхід якої з'єднаний зі входом блока визначення критичного стану, а вихід - з першим входом тригера пам'яті, другий вхід тригера пам'яті з'єднаний з першим виходом перемикача, а вихід - з першим виходом блока визначення критичного стану, другий вихід перемикача з'єднаний з другим виходам блока критичного стану, вхід якого з'єднаний з пгршим виходом першого дешифратора, перший вихід - з першим входом першого елемента АБО, а другий вихід - з першим входом другого елемента АБО, другий вхід першого елемента АБО з'єднаний з виходом першого елемента І. а вихід - зі входом виконавчого ме/анізму, вихід якого з'єднаний зі входом датчика становища виконавчого механізму, з'єднаного виходом зі входом блока формування сигналів, кожний перший, і-й еихід якого з'єднаний з другим Ім входом комутатора сигналів, а другий вихід - з другим входом другого елемента АБО, вихід другого елемента АБО з'єднаний з першим входом першого лічильника, другий вхід якого з'єднаний з виходом третього елемента АБО, а з входом третього елемента АБО з'єднаний кожний і-й вихід комутатора сигналів, з кожним і-м входом першого елемента І з'єднаний третій вихід і-го вхідного формувача імпульсів, а другий вихід першого дешифратора з'єднаний з другим входом блока індикації, у сукупності э відомими ознаками забезпечує одержання достовірної Інформації' про стан вентилів, своєчасне визначення аварійного або критичного стану плеча перетворювача та його виключення з ланцюга пліч, за рахунок чого підвищується надійність захисту та контролю при виникненні екстремальних ситуацій. Блок визначення критичного стану призначений для відключення виконавчого механізму, яке, в свою чергу, викликає відключення датчика становища виконавчого механізму, та припинення надходження імпульсів генератора з блока формування сигналів на комутатор та перший лічильник, що тягне за собою відключення плеча перетворювача, у якому склалася аварійна ситуація. Наявність аварійної ситуації визначають таким чином Перед поданням напрут на напівпровідниковий перетворювач за допомогою задатчика задається допустима кількість вентилів ппеча, що можуть втратити працездатність. За допомогою перемикача установлюють в вихідне положення тригер пам'яті та перший лічильник і вмикають виконавчий механізм, завдяки чому датчик становища виконавчого механізму вмикає блок формування сигналів. За допомогою комутатора та вхідних формувачів імпульсів відбувається опит датчиків стану кожного вентиля Відомості про стан вентилів надходять через один із елементів АБО на вхід першого лічильника, звідки через перший дешифратор надходять до блока визначення критичного стану, де здійснюється порівнювання за допомогою схеми порівнювання кількості реально непрацездатних вентиліз з заданою допустимою їх КІЛЬКІСТЮ Якщо кількість непрацездатних вентилів дорівнює або перевищує задану, схема порівнювання установить тригер пам'яті в робоуе, положення І він через другий з елементів АБО відключить виконавчий механізм І, таким чином, захистить плече • перетворювача від згорання уцілілих вентилів, а також виключить можливість лавиноподібного згорання вентилів в наступних плечах перетворювача, зумовленого надходженням на них сумарного струму. Так само швидко І надійно буде відключене плече перетворювача в разі миттєвого вигорання усіх вентилів при різкому багаторазовому зростанні струму. У цьому випадку сигнали' від датчиків стану кожного вентиля надійдуть одночасно через вхідні формувачі Імпульсів на перший елемент І, який через другий з елементів АБО відключить виконавчий механізм і припинить надходження струму на плече напівпровідникового перетворювача. Суть винаходу пояснюється кресленням, де показана схема пригтрою для захисту і контролю стану напівпровідникового перетворювача, що заявляється. Схема наведена для одного плеча перетворювача, яке містить п вентилів. Кожний І-й вентиль 1.1-Т.п з'єднаний з входом відповідного І-го датчика 2.1-2 п стану вентиля, виходи кожного і-го датчика 2.1-2.П стану вентилів з'єднані з відповідними І-ми вхідними формувачами 3 1-3.п імпульсів. Перший вихід кожного іго вхідного формувача 3.1-З.п імпульсів з'єднаний з і-м входом блока 4 індикації, а його другий вихід з першим і-м входом комутатора 5.1-5 п сигналів. Пристрій містить перший лічильник 6, вихід якого 27630 з'єднаний зі входом першого дешифратора 7. Перший вихід першого дешифратора 7 з'єднаний зі входом блока 8 визначення критичного стану, а другий - із другим входом блока 4 індикації. Блок 8 визначення критичного стану містить задатчик 9, схему 10 порівняння, тригер 11 пам'яті І перемикач 12, при цьому вихід задатчика 9 з'єднаний з першим входом схеми 10 порівняння, другий вхід якої з'єднаний зі входом блока 8 визначення критичного стану, а вихід - з першим входом тригера 11 пам'яті, другий вхід тригера 11 пам'яті з'єднаний з першим виходом перемикача 12, а вихід - з першим виходом блока 8 визначення критичного стану, другий аихід перемикача 12 з'єднаний з другим виходом блока 8 визначення критичного стану, перший вихід якого з'єднаний з першим входом першого елемента 13 АБО, а другий вихід - з першим входом другого елемента 14 АБО, другий вхід першого елемента 13 АБО з'єднаний з виходом першого елемента 15 І, а аихід - зі входом виконавчого механізму 16, вихід якого з'єднаний зі вхо* дом датчика 17 становища виконавчого механізму, з'єднаного виходом зі входом блока 18 формування сигналів, кожний перший і-й вихід якого з'єднаний з другим і-м входом комутатора 5.1-б.п сигналів.а другий вихід - з другим входом другого елемента 14 АБО, вихід другого елемента. 14 АБО з'єднаний з першим входом першого лічильника 6, другий вхід якого з'єднаний з виходом третього елемента 19 АБО, а з входом третього елемента 19 АБО з'єднаний кожний і-й вихід комутатора 5.15.п сигналів, з кожним і-м входом першого елемента 15 і з'єднаний третій вихід і-го вхідного формувача 3.1-3 л імпульсів. Блок 16 формування сигналів містить елемент 20 НІ, вхід , якого з'єднаний з входом блока 18 формування сигналів, (•другий елемент 21, перший вхід якого з'єднаний з виходом елемента 20 НІ, другий вхід - з генератором 22 Імпульсів, а вихід - зі входом другого лічильника 23, вихід якого з'єднаний з входом другого дешифратора 24, .а кожний перший І-й вихід другого дешифратора 24 з'єднаний з першим і-м виходом блока 18 формування сигналів, а другий вихід другого дешифратора - з другим виходом блока 18 формування сигналів. Пристрій працює наступним чином. Перед тим як подати напругу на напівпровідниковий перетворювач, за допомогою задатчика 9 задають допустиму КІЛЬКІСТЬ вентилів 1 1-1.п плеча, що можуть втратити працездатність, після чого перемикачем 12 установлюють в вихідне положення тригер 11 пам'яті та перший лічильник 6 і вмикають виконавчий механізм 16. Датчик 17 становища виконавчого механізму спрацьовує і подає сигнал на вхід блока 18 формування імпульсів, Далі сигнал надходить на вхід елемента 20 НІ і з його виходу поступає на перший вхід елемента 21 І і таким чином знімає з елемента 21 І заборону, чим дозволяє проходження імпульсу з генератора 22 на другий вхід елемента 21 І, заїдки він через вихід цього елемента надходить на вхід лічильника 23 і викликає змінювання його стану Стан лічильника 23 змінюється після кожного чергового імпульсу на одиницю. Сигнали з виходу лічильника 23 надходять на вхід дешифратора 24, а з кожного його першого і-го виходу - на перший І-й вихід блока 18 формування сигналів З перших виходів блока 18 сигнали почергово подаються на відповідні їм другі і-ті входи комутатора 5.1-5.п сигналів. При справності усіх вентилів 1.11.п з кожного і-го датчика 2.1-2.П стану сигнал надходить на вхід відповідного і-го вхідного формувача 3.1-З.п імпульсів і далі на кожний перший і-й вхід комутатора 5 І-5.п сигналів надходить заборона, що зумовлює відсутність сигналів на виходах комутатора 5.І-5 п сигналів. Якщо в плечі перетворювача відбулося згорання і-го вентиля (наприклад, вентиля 1.3), датчик 2.3 стану цього вентиля подасть сигнал, який пройде через вхідний формувач З З імпульсів і зніме заборону з входу комутатора 5 3 і тим самим дозволить сигналу з дешифратора 24 надійти на другий вхід комутатора 5 3 у той час, коли дешифратор 24 буде знаходитися у третьому положенні, яке відповідає вентилю 1 3, Сигнал з виходу комутатора 5 3 надійде до елемента 19 АБО і далі через його вихід на другий вхід лічильника б і викличе зміну в його стані на одиницю. Дешифратор 7, який одержав сигнал від лічильника 6, установиться в перше положення і з його другого виходу сигнал надійде на другий вхід блока 4 індикації, на світловому табло якого значиться одиниця, яка свідчить про непрацездатність одного аентиля З другого виходу дешифратора 7 сигнал поступає на вхід блока 8 визначення критичного стану і далі на другий вхід схеми 10 порівняння, яка порівнює цей сигнал з сигналом, який поступає на її перший вхід від задатчика 9. У тому разі, коли кількість заданих задатчику вентилів більша, ніж кількість вентилів,, що вийшли із строю, схема 10 порівняння не дозволяє спрацьовувати тригеру 11 пам'яті. З першого виходу вхідного формувача 3.3 імпульсів також надійде сигнал на перший вхід блока 4 індикації і на світловому табло зазначиться трійка, яка означає, що непрацездатним є вентиль 1-3. Дешифратор 24 тим часом продовжує почергово опитувати вентилі, І коли він установиться у десяте положення, то з другого його виходу сигнал поступить на вихід бпока 18 формування імпульсів, далі на другий вхід елемента 14 АБО та на перший вхід лічильника 6, що викличе установку останнього у вихідне положення. Цикл опиту знову повторюється. Якщо задатчику 9 задане, наприклад, число три, яке дорівнює допустимій кількості вентилів 1.1-1.П, що можуть втратити працездатність, пристрій продовжує опит вентилів ідаким чином, здійснює контроль перетворювача до моменту, коли лічильник 6 одержить інформацію про вихід із строю трьох вентилів, яка відобразиться на світловому табло блока 4 індикації за допомогою дешифратора 7, який одержить сигнал про непрацездатність трьох вентилів від лічильника 6 Цей сигнал поступить на вхід блока 8 визначення критичного стану і далі на другий вхід схеми 10 порівнювання, перший вхід якої з'єднаний з виходом задатчика 9. Порівнявши значення цих сигналів, схема 10 порівнювання визнає ситуацію у перетворювачі як критичну, подає сигнал на перший вихід тригера 11 пам'яті і установлює його у робоче положення. Сигнал про критичний стан надійде на перший вихід блока 8 визначення критичного стану, а звідти на перший вхід першого елемента 13 АБО, за допомогою якого буде 27630 відключено виконавчий механізм 16, а далі - і датчик 17 становища виконавчого механізму 16. Цей датчик 17 видає сигнал заборони на вхід блока 18 формування імпульсів, а з нього на вхід елемента 20 НІ. Сигнал поступає з виходу елемента 20 НІ на перший вхід другого елемента І і забороняє проходження імпульсів від генератора 22 через другий вхід другого елемента 21 І на вхід лічильника 23, внаслідок чого зупиняється дешифратор 24. Плече перетворювача відключається від джерела струму, а на світловому табло блока 4 індикації з'являється додатково до інформації' про кількість непрацездатних вентилів також інформація про те, які саме номера вентилів вийшли з ладу.При виникненні перенапруження у перетворювачі, причиною якого може бути, наприклад, грозовий розряд, величина струму може перевищити номінальне його значення в 5-6 разів, що зумовлює миттєве вигорання усіх вентилів 1.1-1 -П одного плеча. У цьому випадку з кожного датчика 2 2-2 п сигнал надійде на вхід кожного вхідного формувача 3 1-3 п Імпульсів І далі з третіх виходів цих формувачів 3 1-3.п на кожний і-й вхід першого елемента 15 І, який видає команду на другий вхід елемента ІЗ АБО про відключення виконавчого механізму 16 Таким чином буде припинена подача струму на плече напівпровідникового перетворювача. 27630 2.1 1.1 ,_Kj 1 ~~ J u-. Из./ .5./ 19 J -Л/г KI 2-/7 t 7 • /2 — J 11 — і /5 1_ 4 — /7 — 0 •j 2.Ъ — 24 2 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122)3-72-89 (03122)2-57-03 6 УКРАЇНА (19) UA C2 (51) 6H02H7/10 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ 1 НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЗАХИСТУ 1 КОНТРОЛЮ СТАНУ НАПІВПРОВІДНИКОВОГО ПЕРЕТВОРЮВАЧА (21)97094598 (22)15 09.1997 (24)15.09 2000 (46) 15 09.2000, Бюл. N2 4, 2000 р. (72) Поповкін Юрій Матвійович (73) Відкрите акціонерне товариство "Український графіт" (56) Авторське свідоцтво СРСР № 1508307 , Н 02 Н 7/10, публ. 15.09.89 (57) Пристрій для захисту і контролю стану напівпровідникового перетворювача, який складається з m пліч з п вентилями в кожному плечі, що містить датчик стану для кожного вентиля, перший лічильник, комутатор сигналів, перший дешифратор, виконавчий механізм, блок індикації, п вхідних формувачів імпульсів, блок формування сигналів, який включає генератор' імпульсів, елемент НІ, другий лічильник і другий дешифратор, вхід якого з'єднаний з виходом другого лічильника, причому вхід першого дешифратора з'єднаний з виходом першого лічильника, вхід кожного к о датчика стану з'єднаний з і-м вентилем, а вихід - зі входом відповідного йому і-го вхідного формувача імпульсів, перший вихід кожного і-го вхідного формувача імпульсів з'єднаний з першим і-м входом блока Індикації, а другий - з першим І-м входом комутатора сигналів, який відрізняється тим, що він додаткоэо містить блок визначення критичного стану, датчик становища виконавчого Механізму, три елементи АБО і перший елемент І, блок формування сигналів додатково містить другий елемент І, вхід елементу НІ з'єднаний з входом блока формування сигналів, а перший вхід другого елементу І з'єднаний з виходом елемекту НІ, другий вхід - з генератором імпульсів, а вихід - зі вхо входом другого лічильника, кожний перший і-й вих'д другого дешифратора з'єднаний з першим і-м виходом блока формування сигналів, а другий вихід другого дешифратора - з другим виходом блока формування сигналів, блок визначення критичного стану містить задатчик, схему порівняння, тригер пам'яті і перемикач, при цьому вихід задатчика з'єднаний ч першим входом схеми порівняння, другий вхщ якої з'єднаний зі входом блока визначення критичного стану, а вихід - з першим входом тригера пам'яті, другий вх.д тригера пам'яті з'єднаний з першим виходом перемикача, а вихід - з першим виходом блока визначення критичного стану, другий вихщ перемикача з'єднаний з другим виходом блока визначення критичного стану, вхіц якого з'єднаний з першим виходом першою дешифратора, перший вихід - з першим входом першого елементу АБО, а другий вихід з першим входом другого елементу АБО, другий вхід першого елементу АБО з'єднаний з виходом першого елементу І, а вихіц - зі входом виконавчого механізму, вихід якого з'єднаний зі входом датчика становища виконавчого механізму, з'єднаного виходом зі входом блока формування сигналів, кожний перший і-й вихід якого з'єднаний з другим і-м входом комутатора сигналів, а другий вихід - з другим входом другого елементу АБО, вихід другого елементу АБО з'єднаний з першим входом першого лічильника, другий вхід якого з'єднаний з виходом третього елементу АБО, а з входом третього епементу АБО з'єднаний кожний і-й вихід комутатора сигналів, з кожним і-м входом першого елементу І з'єднаний третій вихід і-го вхідного формувача імпульсів, а другий влхід першого дешифратора з'єднаний з другим входом блока індикації Винахід відноситься до електротехніки, зокрема до перетворювальної техніки, і може бути використаний у перетворювачах змінного струму у постійний струм при веденні технологічного процесу графітації в електричних печах опору прямого нагріву. Найбільш близьким за технічною суттю та результатом, що досягається, до пристрою, який заявляється, є пристрій для захисту і діагностування напівпровідникового перетворювача,який скла дається з m пліч з п вентилями в кожному плечі, що містить датчик стану дл". кожного вентиля, перший лічильник, комутатор сигналів, перший дешифратор» виконавчий механізм, блок індикації, п вхідних формувачів імпульсів, блок формування сигналів, який включає генератор імпульсів, елемент НІ, другий лічильник і другий дешифратор, вхід якого з'єднаний з виходом другого лічильника, причому вхід першого дешифратора з'єднаний з виходом першого лічильника, вхід кожного і-го датчика стану CM О о со CD N. CM ЗГ 27630 з'єднаний з і-м вентилем, а вихід - зі входом відповідного йому і-го вхідного формувача імпульсів, перший вихід кожного і-го вхідного формувача Імпульсів з'єднаний з першим і-м входом блока індикації, а другий - з першим і-м входом комутатора сигналів, при цьому і змінюється від 1 до п, Відомий пристрій містить також третій лічильник, елементи І-НІ, m вихідних формувачів імпульсів та m п розділювальних діодів, при цьому вихід генератора імпульсів з'єднаний зі входом другого лічильника, вихід першого дешифратора з'єднаний з входом виконавчого механізму, вихід кожного і-го вихідного формувача Імпульсів з'єднаний зі входом j-ro вхідного формувача імпульсів (де і змінюється від 1 до т ) через відповідний розділювальний діод та вихідний контакт датчика стану j-ro вентиля в і-му плечі, вихід комутатора сигналів підключений до першого входу елемента І-НІ, другий вхід якого підключений до виходу генератора імпульсів, другі входи комутатора сигналів підключені до молодших розрядіа виходу другого лічильника, старший розряд якого через елемент НІ підключений до входу третього лічильника, вихід третього лічильника підключений до входу другого дешифратора, m виходів якого з'єднані зі входами m вихідних формувачів Імпульсів, а m+1-й вихід другого дешифратора з'єднаний з входом третього лічильника, вихід елементів !-НІ з'єднаний зі входом другого лічильника, виходи m вихідних формувачів імпульсів з'єднані з другими входами блока індикації. Відомий пристрій лише сигналізує про те, скільки та які саме вектипі втратили працездатність, відображуючи цю інформацію за допомогою блока індикації. Але він не забезпечує визначення аварійного або критичного стану перетворювача та здійснення аварійного відключення плеча перетворювача, у якому втратила працездатність максимально допустима кількість вентилів. Крім того, при виникненні ситуації, коли величина струму перевищує номінальну а декілька разів, такий пристрій надає недостовірну інформацію про стан вентилів. Це зумовлює недостатню надійність пристрою, який не забезпечує безаварійну роботу нашвпровідникоаого перетворювача. Такий пристрій можна використовувати тільки для захисту об'єктів, у яких не допускається зняття напруги. Пояснюється це тим, що блоки та елементи, які входять до складу пристрою, функціонально призначені тільки для діагностування стану вентилів шляхом їх опитування та відображення інформації про кількість та місцезнаходження непрацездатних вентилів на табло блока індикації. Відключення того чи іншого плеча перетворювача здійснюється обслуговуючим персоналом, який приймає рішення по результатам відображення на табло інформації. Це вносить фактор суб'єктивізму при визначенні стану перетворювача і в значній мірі наявність або відсутність аварій залежить від уваги, здібності швидко реагувати на ситуацію та кваліфікації' обслуговуючого персоналу. При використанні цього пристрою є об'єктах з несталим процесом, де можливі різкі кидки струму, що зумовлюють тимчасове зняття напруги, датчики та лічильники визначать вентилі перетворювача як такі, що згоріли, і відобразять на табло блока індикації1 недостовірну інформацію про їх стан."У випадках, коли величина струму перевищує допустиме значення в 5-6 разів, наприклад при грозовому розряді, відбувається миттєве згорання вентилів, на яке відомий пристрій не реагує, перетворювач продовжує знаходитися в роботі. Підвищений сумарний струм поступає на вентилі наступного плеча, що викликає лавиноподібне вигорання вентилів у цьому плечі, а також у розташованих за ним плечах перетворювача. 8 основу винаходу поставлено задачу удосконалити пристрій для захисту і контролю стану напівпровідникового перетворювача, в якому за рахунок уведення нових елементів та нових зв'язків між елементами забезпечується одержання достовірної інформації про стан вентилів, що дозволить своєчасно визначити аварійний або критичний стан плеча перетворювача, за рахунок чого підвищується надійність захисту та контролю при роботі в об'єктах, де можливе зняття напруги, або миттєве багаторазове зростання значення струму. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для захисту і контролю стану напівпровідникового перетворювача, який складається з m пліч з п вентилями в кожному плечі, що містить датчик стану для кожного вентиля, перший лічильник, комутатор сигналів, перший дешифратор, виконавчий механізм, блок індикації, п вхідних формувачів імпульсів, блок формування сигналів, який включає генератор імпульсів, елемент Ні, другий лічильник і другий дешифратор,, вхід якого з'єднаний з виходом другого лічильника, причому вхід першого дешифратора з'єднаний з виходом лічильника, вхід кожного І-го датчика стану з'єднаний з і-м вентилем, а вихід - зі входом відповідного йому і-го вхідного формувача імпульсів, перший вихід кожного і-го вхідного формувача Імпульсів з'єднаний з першим і-м входом блока індикації, а другий - з першим І-м входом комутатора сигналів, відповідно до винаходу, новим є те, що він додатково містить блок визначен. ня критичного стану, датчик становища виконавчого механізму, три елементи АБО і перший елемент І, блок формування сигналів додатково містить другий елемент І, вхід елемента HJ з'єднаний з входом блока формування сигналів, а перший вхід другого елемента з'єднаний з виходом елемента НІ, другий вхід - з генератором Імпульсів, а вихід зі входом другого лічильника, кожний перший і-й вихід другого дешифратора з'єднаний з першим і-м виходом блока формування сигналів, а другий вихід другого дешифратора - з другим виходом блока формування сигналів, блок визначення критичного стану містить задатчик, схему порівняння, тригер пам'яті і перемикач, при цьому вихід задатчика з'єднаний з першим входом схеми порівняння, другий вхід якої з'єднаний зі входом блока визначення критичного стану, а вихід - з першим входом тригера пам'яті, другий вхід тригера пам'яті з'єднаний з першим виходом перемикача, а вихід - з першим виходом блока визначення критичного стану, другий вихід перемикача з'єднаний з другим виходом блока визначення критичного стану, вхід якого з'єднаний з першим виходом першого дешифратора, перший вихід - з першим входом першого елемента АБО, а другий 27630 вихід - з першим входом другого елемента АБО, другий вхід першого елемента АБО з'єднаний з виходом першого елемента І, а вихід - зі эходом виконавчого механізму, вихід якого з'єднаний зі входом датчика становища виконавчого • механізму з'єднаного виходом зі входом блока формування сигналів, кожний перший ьй вихід якого з'єднаний з другим і-м входом комутатора сигналів, а другий вихід - з другим входом другого елемента АБО, вихід другого елемента АБО з'єднаний з першим входом першого лічильника, другий ахід якого з'єднаний з виходом третього .елемента АБО, а з входом третього елемента АБО з'єднаний кожний і-й вихід комутатора сигналів, з кожним і-м входом першого елемента І з'єднаний третій вихід і-го вхідного формувача імпульсів, а другий вихід першого дешифратора з'єднаний з другим входом блока індикації. Причинно-наслідковий за'язок між сукупністю суттєвих признаків винаходу, ідо заявляється, та технічним результатом, що досягається, полягає в слідуючому. Спорядження пристрою блокрм визначення критичного стану, датчиком становища виконавчого механізму, трьома елементами АБО І першим елементом І, введення додатково у блок формування сигналів другого елемента 1, а також з'єднання усіх елементів так, що перший вхід другого елемента І з'єднаний з виходом елемента НІ, другий вхід - з генератором імпульсів, а вихід - зі входом другого лічильника, кожний перший І-Й вихід другого дешифратора з'єднаний з першим і-м виходом блока формування сигналів, а другий вихід другого дешифратора - з другим виходом блока формування сигналів, а також те, що блок визначення критичного стану містить задатчик, схему порівняння, тригер пам'яті і перемикач, при цьому вихід задатчика з'єднаний з першим входом схеми порівняння, другий вхід якої з'єднаний зі входом блока визначення критичного стану, а вихід - з першим входом тригера пам'яті, другий вхід тригера пам'яті з'єднаний з першим виходом перемикача, а вихід - з першим виходом блока визначення критичного стану, другий вихід перемикача з'єднаний з другим виходом блока критичного стану, вхід якого з'єднаний з першим виходом першого дешифратора, перший вихід - з першим входом першого елемента АБО, а другий вихід - з першим входом другого елемента АБО, другий вхід першого елемента АБО з"еднаний з виходом першого елемента І, а вихід - зі входом виконавчого механізму, вихід якого з'єднаний зі входом датчика становища виконавчого механізму, з'єднаного виходом зі входом блока формування сигналів, кожний перший, і-й вихід якого з'єднаний з другим ім входом комутатора сигналів, а другий вихід - з другим входом другого елемента АБО, вихід другого елемента АБО з'єднаний з першим входом першого лічильника, другий вхід якого з'єднаний з виходом третього елемента АБО, а з входом третього елемента АБО з'єднаний кожний і-й вихід комутатора сигналів, з кожним і-м входом першого елемента І з'єднаний третій вихід І-го вхідного формувача імпульсів, а другий вихід першого дешифратора з'єднаний з другим входом блока індикації, у сукупності з відомими ознаками забезпечує одержання достовірної інформації про стан вентилів, своєчасне визначення аварійного або критичного стану плеча перетворювача та його виключення з ланцюга пліч, за рахунок чого підвищується надійність захисту та контролю при виникненні екстремальних ситуацій Блок визначення критичного стану призначений для відключення виконавчого механізму, яке, в свою чергу, викликає відключення датчика становища виконавчого механізму, та припинення надходження імпульсів генератора з блока формування сигналів на комутатор та перший лічильник, що тягне за собою відключення плеча перетворювача, у якому склалася аварійна ситуація Наявність аварійної ситуації визначають таким чином Перед поданням напруги на напівпровідниковий перетворювач за допомогою задатчика задається допустима кількість вентилів плеча, що можуть втратити працездатність. За допомогою перемикача установлюють в вихідне положення тригер пам'яті та перший лічильник і вмикають виконавчий механізм, завдяки чому датчик становища виконавчого механізму амикас блок формування сигналів. За допомогою комутатора та вхідних формувачів імпульсів відбувається опит датчиків стану кожного вентиля Відомості про стан вен-. тилів надходять через один із елементів АБО на вхід першого лічильника, звідки через перший дешифратор надходять до блока визначення критичного стану, де здійснюється порівнювання за допомогою схеми порівнювання кількості реально непрацездатних вентиліз з заданою допустимою їх кількістю. Якщо кількість непрацездатних вентилів дорівнює або перевищує задану, схема порівнювання установить тригер пам'яті в робоуе, положення І він через другий з елементів АБО відключить виконавчий механізм і, таким чином, захистить ппече • перетворювача від згорання уцілілих вентилів, а також виключить можливість лавиноподібного згорання вентилів в наступних плечах перетворювача, зумовленого надходженням на них сумарного струму. Тзк само швидко І надійно буде відключене плече перетворювача в разі миттєвого вигорання усіх вентилів при різкому багаторазовому зростанні струму. У цьому випадку сигнали' від датчиків стану кожного вентиля надійдуть одночасно через вхідні формувачі імпульсів на перший елемент І, який через другий з елементів АБО відключить виконавчий механізм і припинить надходження струму на плече напівпровідникового перетворювача. Суть винаходу пояснюється кресленням, де показана схема пристрою для захисту і контролю стану напівпровідникового перетворювача, що заявляється. Схема наведена для одного плеча перетворювача, яке містить п вентилів. Кожний і-й вентиль 1.1-1.П з'єднаний з входом відповідного І-го датчика 2.1-2.П стану вентиля, виходи кожного і-го датчика 2.1-2 п стану вентилів з'єднані з відповідними і-ми вхідними формувачами 3 1-3.п імпульсів. Перший вихід кожного іго вхідного формувача 3.1-З.п імпульсів з'єднаний з і-м входом блока 4 індикації, а його другий вихід з першим і-м входом комутатора 5.1-5 п сигналів. Пристрій містить перший лічильник 6, вихід якого 27630 з'єднаний зі входом першого дешифратора 7. Перший вихід першого дешифратора- 7 з'єднаний зі входом блока 8 визначення критичного стану, а другий - із другим входом блока 4 індикації. Блок 8 визначення критичного стану містить задатчик 9, схему 10 порівняння, тригер 11 пам'яті і перемикач 12, при цьому вихід задатчика 9 з'єднаний з першим входом схеми 10 порівняння, другий вхід якої з'єднаний зі входом блока В визначення критичного стану, а вихід - з першим входом тригера 11 пам'яті, другий вхід тригера 11 пам'яті з'єднаний з першим виходом перемикача 12, а вихід - з першим виходом блока 8 визначення критичного стану, другий вихід перемикача 12 з'єднаний з другим виходом блока 8 визначення критичного стану, перший вихід якого з'єднаний з першим входом першого елемента 13 АБО. а другий вихід - з першим входом другого елемента 14 АБО. другий вхід першого елемента 13 АБО з'єднаний з виходом першого елемента 15 І, а вихід - зі входом виконавчого механізму 16, вихід якого з'єднаний зі входом датчика 17 становища виконавчого механізму, з'єднаного виходом зі входом блока 18 формування сигналів, кожний перший і-й вихід якого з'єднаний з другим і-м входом комутатора 5.1-б.п сигналів,а другий вихід - з другим входом другого елемента 14 АБО, вихід другого елемента, 14 АБО з'єднаний з першим входом першого лічильника 6, другий вхід якого з'єднаний з виходом третього елемента 19 АБО, а з входом третього елемента 19 АБО з'єднаний кожний і-й вихід комутатора 5.15 п сигналів, з кожним і-м входом першого елемента 15 І з'єднаний третій вихід і-ro вхідного формувача 3 1 - З п імпульсів. Блок 16 формування сигналів містить елемент 20 НІ. вхід . якого з'єднаний з входом блока 18 формування сигналів, і'другий елемент 21, перший вхід якого з'єднаний з виходом елемента 20 НІ, другий вхід - з генератором 22 імпульсів, а вихід - зі входом другого лічильника 23. вихід якого з'єднаний з входом другого дешифратора 24, .а кожний перший і-й вихід другого дешифратора 24 з'єднаний з першим і-м виходом блока 18 формування сигналів, а другий вихід другого дешифратора - з другим виходом блока 18 формування сигналів. Пристрій працює наступним чином. Перед тим як подати напругу на напівпровідниковий перетворювач, за допомогою задатчика 9 задають допустиму КІЛЬКІСТЬ вентилів 1 1-1 п плеча, що можуть втратити працездатність, після чого перемикачем 12 установлюють в вихідне положення тригер 11 пам'яті та перший лічильник 6 і вмикають виконавчий механізм 16. Датчик 17 становища виконавчого механізму спрацьовує і подає сигнал на вхід блока 18 формування імпульсів. Далі сигнал надходить на вхід елемента 20 НІ і з його виходу поступає на перший вхід елемента 21 І і таким чином знімає з елемента 21 І заборону, чим дозволяє проходження імпульсу з генератора 22 на другий вхід елемента 21 І, звідки вія через вихід цього елемента надходить на вхід лічильника 23 і викликає змінювання його стану. Стан лічильника 23 змінюється після кожного чергового імпульсу на одиницю Сигнали з виходу лічильника 23 надходять на вхід дешифратора 24, а з кожного його першого і-го виходу - на перший і-й вихід блока 18 формування сигналів З перших виходів блока 18 сигнали почергово подаються на відповідні їм другі і-ті входи комутатора 5 1-5 п сигналів При справності усіх вентилів 1.11.п з кожного і-го датчика 2.1-2.П стану сигнал надходить на вхід відповідного і-го вхідного формувача 3 1-3.п імпульсів і далі на кожний перший і-й вхід комутатора 5 І-5.п сигналів надходить заборона, що зумовлює відсутність сигналів на виходах комутатора 5.1-5 п сигналів Якщо в плечі перетворювача відбулося згорання і-го вентиля {нзприхлад, вентиля 1 3), датчик 2 3 стану цього вентиля подасть сигнал, який пройде через вхідний формувач З З імпульсів і зніме заборону з входу комутатора 5.3 і тим самим дозволить сигналу з дешифратора 24 надійти на другий вхід комутатора 5 3 у той час, коли дешифратор 24 буде знаходитися у третьому положенні, яке відповідає вентилю 1.3. Сигнал з виходу комутатора 5 3 надійде до елемента 19 АБО і далі через його вихід на другий вхід лічильника 6 І викличе зміну в його стані на одиницю. Дешифратор 7, який одержав сигнал від лічильника 6, установиться в перше положення І з його другого виходу сигнал надійде на другий вхід блока 4 індикації, на світловому табло якого значиться одиниця, яка свідчить про непрацездатність одного вентиля. З другого виходу дешифратора 7 сигнал поступає на вхід блока 8 визначення критичного стану і далі на другий вхід схеми 10 порівняння, яка порівнює цей сигнал з сигналом, який поступає на її перший вхід від задатчика 9. У тому разі, коли кількість заданих задатчику вентилів більша, ніж кількість вентилів,, що вийшли із строю, схема 10 порівняння не дозволяє спрацьовувати тригеру 11 пам'яті. З першого виходу вхідного формувача 3.3 імпульсів також надійде сигнал на перший вхід блока 4 індикації і на світловому табло зазначиться трійка, яка означає, що непрацездатним є вентиль 1.3. Дешифратор 24 тим часом продовжує почергово опитувати вентилі, І коли він установиться у десяте положення, то з другого його виходу сигнал поступить на вихід блока 18 формування імпульсів, далі на другий вхід елемента 14 АБО та на перший вхід лічильника 6, що викличе установку останнього у вихідне положення. Цикл опиту знову повторюється. Якщо задатчику 9 задане, наприклад, число три, яке дорівнює допустимій кількості вентилів 1.1-1.П, що можуть втратити працездатність, пристрій продовжує опит вентилів Ідаким чином, здійснює контроль перетворювача до моменту, коли лічильник 6 одержить інформацію про вихід Із строю трьох вентилів, яка відобразиться на світловому табло блока 4 індикації за допомогою дешифратора 7, який одержить сигнал про непрацездатність трьох вентиліа від лічильника 6. Цей сигнал поступить на вхід блока 8 визначення критичного стану і далі на другий вхід схеми 10 порівнювання, перший вхід якої з'єднаний з виходом задатчика 9. Порівнявши значення цих сигналів, схема 10 порівнювання визнає ситуацію у перетворювачі як критичну, подає сигнал на перший вихід тригера 11 пам'яті і установлює його у робоче положення. Сигнал про критичний стан надійде на перший вихід блока 8 визначення критичного стану, а звідти на перший вхід першого елемента 13 АБО, за допомогою якого буде 27630 відключено виконавчий механізм 16, а далі - і датчик 17 становища виконавчого механізму 16 Цей датчик 17 видає сигнал заборони на вхід блока 18 формування імпульсів, а з нього на вхід елемента 20 НІ. Сигнал поступає з виходу елемента 20 Н( на перший вхід другого елемента І і забороняє проходження імпульсів від генератора 22 через другий вхід другого елемента 21 І на вхід лічильника 23, внаслідок чого зупиняється дешифратор 24. Плече перетворювача відключається від джерела струму, а на світловому табло блока 4 індикації з'являється додатково до інформації про кількість непрацездатних вентилів також інформація про те, які саме номера вентилів вийшли з ладу. При виникненні перенапруження у перетворювачі, причиною якого може бути, наприклад, грозовий розряд, величина струму може перевищити номінальне його значення в 5-6 разів, що зумовлює миттєве вигорання усіх вентилів 1 1-1 .п одного плеча. У цьому випадку з кожного датчика 2.2-2 п сигнал надійде на вхід кожного вхідного формувача 3 1-3 п імпульсів і далі з третіх виходів цих формувачів 3,1-3 п на кожний і-й вхід першого елемента 15 1, який видає команду на другий вхід елемента ІЗ АБО про відключення виконавчого механізму 16 Таким чином буде припинена подача струму на плече напівпровідникового перетворювача. 27630 4 • 1.1 • .5.1 ~I 7 -5.n — t.n —кь 8 • g * — 2./?J — 11 1_ m ±4 ± /3 'I 0 — /7 -*— /6 2. —21 — 2 2 1 Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 68000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 ( 0 3 1 2 2 ) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 57 - 0 3