×
10.04.2016
216.015.31c9

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ТЕПЛОВЫХ РЕЖИМОВ СИЛОВЫХ МОДУЛЕЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002580936
Дата охранного документа
10.04.2016
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля теплового состояния силовых модулей, входящих в состав статических преобразователей напряжения и частоты различного типа и назначения. Техническим результатом является автоматизация выявления наиболее нагретого модуля, уменьшение аппаратных затрат, повышение быстродействия и надежности, а также высокая информативность устройства. Устройство контроля тепловых режимов силовых модулей преобразователя снабжено блоком выделения наибольшего напряжения, блоком индикации номера силового модуля, индикатором температуры, двумя компараторами и блоком сигнализации. Блок выделения наибольшего напряжения выполнен на трех операционных выпрямителях. Блок индикации номера силового модуля с наибольшей температурой выполнен на транзисторных ключах, инверторах, триггерах и светодиодах. Устройство существенно улучшает условия эксплуатации преобразователя, облегчает поиск и устранение неисправности, характеризуется малыми габаритами, весом и стоимостью. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля теплового состояния силовых модулей, входящих в состав преобразователей напряжения и частоты различного типа и назначения.

Известно устройство для контроля состояния ключей высоковольтного вентильного преобразователя (патент RU 2417498, МПК H02H 7/10, 27.04.2011), содержащее последовательно включенные силовые ключи высоковольтного вентиля, токоограничивающие резисторы, оптопередатчик с оптоприемником, устройство управления и защиты преобразователя, дополнительный блок резисторов, блок измерения сигналов и датчик температуры, имеющий тепловой контакт с корпусом силового ключа и подключенный к входу блока измерения сигналов. Недостаток устройства заключается в том, что контролю теплового состояния подвергается только один силовой ключ, что не гарантирует от тепловой перегрузки других ключей ввиду разброса их характеристик.

Известно защитное устройство для последовательно соединенных IGBT транзисторов (патент CN 201708690, МПК H02H 7/10, H02M 1/32, 12.01.2011), содержащее последовательно соединенные IGBT транзисторы, каждый из которых расположен на отдельном радиаторе и снабжен датчиками напряжения между эмиттером и коллектором и между затвором и эмиттером и датчиком температуры, контактирующим с радиатором. Устройство включает в себя также датчик тока и блок обработки снимаемой с датчиков информации. Недостатком устройства является необходимость оценки теплового состояния каждого IGBT транзистора, что обуславливает большие аппаратные затраты, снижение быстродействия и надежности устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство управления двигателем (патент US 6268986, МПК H02H 5/04, 31.07.2001), содержащее двигатель, полупроводниковый преобразователь мощности, запитанный от сети постоянного тока, и управляющий компьютерный блок. Преобразователь мощности включает в себя три силовых модуля, каждый из которых выполнен на двух IGBT транзисторах, двух обратных диодах и термочувствительном диоде, запитанном от источника постоянного тока и связанном через блок фиксации перегрева и блок защиты с затворами IGBT соответствующего силового модуля. Недостаток устройства заключается в необходимости придания каждому модулю своих блоков фиксации перегрева и защиты, а также в отсутствии информации о температуре наиболее нагретого модуля, достижении ею предупредительного и аварийного значений и о конкретном месте расположения (номере) перегретого модуля, сохраняющейся и после выключения преобразователя.

Предлагаемое устройство основано на автоматическом выделении сигнала датчика температуры от наиболее нагретого силового модуля, выведении его на индикатор температуры, сравнении с предупредительным и аварийным значениями и выдаче исполнительных команд на блок сигнализации или блок управления преобразователем. Кроме того, устройство обеспечивает определение номера наиболее нагретого модуля и сохранение этой информации после выключения преобразователя.

На чертеже представлена функциональная схема устройства контроля тепловых режимов силовых модулей преобразователя. Устройство содержит трехфазный преобразователь 1 напряжения, вход которого соединен с источником 2 постоянного напряжения, а выход - с нагрузкой 3. Преобразователь 1 выполнен на трех силовых модулях 4, 5, 6, на каждом из которых установлен датчик 7 температуры. Выходы блока 8 управления преобразователем 1 связаны с затворами IGBT транзисторов 9, 10 модулей 4, 5, 6. Устройство также снабжено блоком 11 выделения наибольшего напряжения, блоком 12 индикации номера одного из силовых модулей 4, 5, 6 с наибольшей температурой, индикатором 13 температуры, компараторами 14, 15 предупредительного и аварийного значений температуры и блоком 16 сигнализации. При этом датчики 7 модулей 4, 5, 6 подключены к входам блока 11, основной выход 17 которого связан с входами индикатора 13 и компараторов 14, 15, а дополнительные выходы 18, 19, 20 - с первыми тремя входами блока 12. Выход компаратора 14 подключен к блоку 16, а выход компаратора 15 - к входу блока 8 и к четвертому входу блока 12.

Блок 11 выполнен на трех операционных выпрямителях 21, входы которых подключены к входам блока 11. Выходы 22 выпрямленного напряжения выпрямителей 21 объединены и связаны с выходом 17 блока 11, а выходы 23 невыпрямленного напряжения подключены к выходам 18, 19, 20.

Блок 12 выполнен на транзисторных ключах 24, входы которых подключены к первым трем входам блока 12. Выходы ключей 24 через инверторы 25 связаны с входами S синхронных RS триггеров 26, к входам С которых подключен четвертый вход блока 12. При этом к коллекторам транзисторов 24 и к выходам триггеров 26 подсоединены светодиоды 27 и 28.

Устройство контроля тепловых режимов силовых модулей преобразователя работает следующим образом.

При включении преобразователя 1 и работе его на нагрузку 3 на модулях 4, 5, 6 выделяется тепловая энергия, приводящая к повышению их температуры. В зависимости от величины нагрузки 3, режима работы преобразователя 1, климатических условий окружающей среды и индивидуальных характеристик модулей 4, 5, 6 меняется степень их нагрева. На выходах датчиков 7 модулей 4, 5, 6 появляются постоянные напряжения, пропорциональные установившимся на них температурам. В блоке 11 на объединенных выходах 22 выпрямителей 21 выделяется наибольшее входное напряжение, например, от датчика 7 модуля 4. Это напряжение поступает на выход 17 блока 11. Одновременно с этим на выходе 23 нижнего по схеме выпрямителя 21 появляется положительное напряжение, а на выходах 23 других выпрямителей 21 - отрицательные напряжения, под действием которых в блоке 12 открывается нижний ключ 24 и закрываются верхние ключи 24. При этом загорается нижний светодиод 27, сигнализирующий о том, что наибольшая температура установилась на модуле 4. Кроме того, выходные сигналы ключей 24 через инверторы 25 поступают на входы S триггеров 26, подготавливая их к запоминанию номера модуля (4) с наибольшей температурой после защитного выключения преобразователя 1. Аналогично работает устройство и при поступлении наибольшего напряжения от датчика 7 модуля 5 или датчика 7 модуля 6. При этом загорается средний или верхний светодиод 27.

Напряжение с выхода 17 блока 11 поступает на индикатор 13, отображающий температуру наиболее нагретого модуля, и на входы компараторов 14, 15. Компаратор 14 настроен на предупредительное значение, а компаратор 15 - на аварийное значение температуры. При достижении температурой одного из наиболее нагретых модулей 4, 5, 6 предупредительного значения срабатывает компаратор 14, который, в свою очередь, включает блок 16, информирующий персонал о предаварийном состоянии преобразователя 1. При достижении температурой аварийного значения срабатывает компаратор 15, под действием которого блок 8 запирает транзисторы 9, 10 модулей 4, 5, 6, выключая тем самым преобразователь 1. Одновременно с этим сигнал от блока 15 поступает на четвертый вход блока 12, устанавливая триггер 26, соответствующий модулю с наибольшей температурой, в единичное состояние, при котором зажигается соответствующий светодиод 28, дублирующий гаснущий после остывания преобразователя 1 светодиод 27.

Таким образом, устройство при минимальном количестве дополнительных элементов осуществляет автоматический контроль теплового состояния наиболее нагруженного силового элемента. При этом обслуживающий персонал обеспечивается всей необходимой информацией как в процессе работы преобразователя, так и при его выключении.

Наиболее целесообразно использование устройства в мощных и высоковольтных преобразователях с большим числом модулей, соединенных параллельно и/или последовательно. В этом случае увеличивается лишь число каналов в блоках 11,12.

Устройство может быть реализовано на широко распространенной элементной базе и отличается низкой стоимостью, малыми габаритами и весом.


УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ТЕПЛОВЫХ РЕЖИМОВ СИЛОВЫХ МОДУЛЕЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ТЕПЛОВЫХ РЕЖИМОВ СИЛОВЫХ МОДУЛЕЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 386 items.
10.01.2013
№216.012.17ac

Катализатор для получения сверхвысокомолекулярного полиэтилена

Изобретение относится к катализатору для получения сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Описан катализатор для получения сверхвысокомолекулярного полиэтилена - СВМПЭ при повышенных температурах полимеризации (≥80°C) в среде углеводородного разбавителя, например гептан, гексан, изопентан,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471552
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.190e

Способ получения хлопчатобумажной ткани технического назначения с комплексом защитных свойств от кислот и нефтепродуктов

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к отделке хлопчатобумажных текстильных материалов с комплексом защитных свойств от кислот и нефтепродуктов. Способ получения хлопчатобумажной ткани технического назначения включает расшлихтовку, отварку, беление, крашение активными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471906
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1bc8

Координатный стол

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к высокоточным координатным устройствам на линейных электродвигателях. Координатный стол содержит модули продольного и поперечного перемещения. Каждый из них выполнен в виде основания с направляющими, каретки, размещенной на направляющих,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472606
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1bce

Стенд для контроля точности контурных перемещений промышленного робота

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для проверки параметров контурного движения роботов, таких как точность, повторяемость, вибрация. Стенд для контроля точности контурных перемещений промышленного робота, содержащего манипулятор 1 с закрепленным на фланце 6...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472612
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1ca8

Эпоксиполиэфирная лакокрасочная композиция

Изобретение предназначается для нанесения на рулонный металл в качестве лакокрасочного материала. Эпоксиполиэфирная лакокрасочная композиция содержит (мас.%.): эпоксидную диановую смолу с эпоксидным эквивалентным весом 1550-4000 г/экв. 18,0-40,0, полиэфирную смолу на основе продукта...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472830
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1df0

Устройство селективного контроля и защиты от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение безопасности и надежности эксплуатации сети. Устройство снабжено дополнительными транзисторными ключами, контакторами с размыкающими и замыкающим контактами, светодиодом индикации номера отключенной линии сети и кнопкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473158
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.1e17

Способ сбора штормовых выбросов морских водорослей

Изобретение относится к промышленному сбору штормовых выбросов морских водорослей и может быть использовано для прибрежного промысла и в прибойной полосе. Способ сбора штормовых выбросов морских водорослей включает переход мореходного средства на место сбора выбросов, подбор водорослей и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473204
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.20e2

Устройство для преобразования изменения сопротивления в напряжение

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в авиационной промышленности, машиностроении, строительстве и т.д. для исследования прочности конструкций с помощью одиночных тензорезисторов без применения компенсационных тензорезисторов. Техническим результатом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473919
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.214b

Устройство для защиты емкостного накопителя энергии

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники. Технический результат заключается в повышении надежности устройства путем уменьшения вероятности взрыва конденсаторов в динамическом режиме работы устройства. Устройство содержит зарядное устройство, n параллельно соединенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474024
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.230b

Катализатор, способ его приготовления и способ получения β-пиколина

Изобретение относится к катализаторам получения β-пиколина конденсацией акролеина с аммиаком и способам их получения с целью повышения выхода β-пиколина, применяемого в производстве никотиновой кислоты и никотинамида, являющихся составными частями жизненно важных витамина РР и витаминов группы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474473
Дата охранного документа: 10.02.2013
Showing 1-10 of 294 items.
10.01.2013
№216.012.17ac

Катализатор для получения сверхвысокомолекулярного полиэтилена

Изобретение относится к катализатору для получения сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Описан катализатор для получения сверхвысокомолекулярного полиэтилена - СВМПЭ при повышенных температурах полимеризации (≥80°C) в среде углеводородного разбавителя, например гептан, гексан, изопентан,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471552
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.190e

Способ получения хлопчатобумажной ткани технического назначения с комплексом защитных свойств от кислот и нефтепродуктов

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к отделке хлопчатобумажных текстильных материалов с комплексом защитных свойств от кислот и нефтепродуктов. Способ получения хлопчатобумажной ткани технического назначения включает расшлихтовку, отварку, беление, крашение активными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471906
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1bc8

Координатный стол

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к высокоточным координатным устройствам на линейных электродвигателях. Координатный стол содержит модули продольного и поперечного перемещения. Каждый из них выполнен в виде основания с направляющими, каретки, размещенной на направляющих,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472606
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1bce

Стенд для контроля точности контурных перемещений промышленного робота

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для проверки параметров контурного движения роботов, таких как точность, повторяемость, вибрация. Стенд для контроля точности контурных перемещений промышленного робота, содержащего манипулятор 1 с закрепленным на фланце 6...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472612
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1ca8

Эпоксиполиэфирная лакокрасочная композиция

Изобретение предназначается для нанесения на рулонный металл в качестве лакокрасочного материала. Эпоксиполиэфирная лакокрасочная композиция содержит (мас.%.): эпоксидную диановую смолу с эпоксидным эквивалентным весом 1550-4000 г/экв. 18,0-40,0, полиэфирную смолу на основе продукта...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472830
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1df0

Устройство селективного контроля и защиты от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение безопасности и надежности эксплуатации сети. Устройство снабжено дополнительными транзисторными ключами, контакторами с размыкающими и замыкающим контактами, светодиодом индикации номера отключенной линии сети и кнопкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473158
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.1e17

Способ сбора штормовых выбросов морских водорослей

Изобретение относится к промышленному сбору штормовых выбросов морских водорослей и может быть использовано для прибрежного промысла и в прибойной полосе. Способ сбора штормовых выбросов морских водорослей включает переход мореходного средства на место сбора выбросов, подбор водорослей и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473204
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.1f95

Фотохромная регистрирующая среда для трехмерной оптической памяти

Изобретение относится к фотохромным полимерным регистрирующим средам на основе нового семейства термически необратимых диарилэтенов, а именно арил-замещенных циклопентеновых бензтиенил производных диарилэтенов, для использования в многослойных оптических дисках нового поколения с информационной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473586
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.20e2

Устройство для преобразования изменения сопротивления в напряжение

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в авиационной промышленности, машиностроении, строительстве и т.д. для исследования прочности конструкций с помощью одиночных тензорезисторов без применения компенсационных тензорезисторов. Техническим результатом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473919
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.214b

Устройство для защиты емкостного накопителя энергии

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники. Технический результат заключается в повышении надежности устройства путем уменьшения вероятности взрыва конденсаторов в динамическом режиме работы устройства. Устройство содержит зарядное устройство, n параллельно соединенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474024
Дата охранного документа: 27.01.2013
+ добавить свой РИД