01-2005 Как найти ветвь со сквозным пробоем в статистическом преобразователе
 

Силовые полупроводниковые пре­образователи (СП) применяются на железнодорожном транспорте с 70-х годов прошлого века. Чтобы обеспечить их надежность и безо­пасность, следует постоянно контро­лировать работоспособность сило­вых полупроводниковых приборов, выявлять потенциально ненадежные приборы, а также определять оста­точный ресурс и причины отказа преобразователей.
Надежность работы СП во многом определяется качеством диагности­ки. На практике часто бывает так, что все оборудование депо для ди­агностики СП состоит из мегаом­метра и различных модификаций высоковольтных тестеров. Это су­щественно сокращает возможности поиска повреждений и увеличивает трудозатраты.
Специалисты кафедры «Теоре­тические основы электротехники» Петербургского государственного университета путей сообщения (ПГУПС) разработали ряд уст­ройств безразборной диагностики СП с резисторами связи (см. «Ло­комотив» № 7, 2002 г.). Однако в преобразователях без резисторов связи (например, на электровозах ВЛ80С, ВЛ80К) также встречаются неисправности, для обнаружения которых требуется специальная аппаратура.
Известно устройство для провер­ки силовых диодов и тиристоров при коротком замыкании в плече СП (рис. 1).
Одним из его суще­ственных недостатков является не­обходимость частичного демонтажа СП при определении сквозного ко­роткого замыкания в одной из не­скольких ветвей с последователь­ным соединением диодов.
Действительно, пусть, например, пробиты диоды VD3 и VD4. При подключении прибор покажет нали­чие сквозного пробоя, но какая именно ветвь пробита — неизвест­но. Проверка отдельных диодов тоже ничего не даст. Подключив «плюс» прибора к катоду, а «минус» к аноду исправного диода VD1, вновь обнаружим пробой, так как ток замкнется по цепи: пробитые диоды VD3, VD4, исправный диод VD2 (в прямом направлении). При подсоединениях прибора к другим исправным диодам ситуация будет повторяться.
Чтобы избавиться от этого недо­статка, предлагаем использовать ус­тройство, блок-схема которого при­ведена на рис. 2.
Оно работает следующим образом. Для определения ветви с короткозамкнутыми после­довательно включенными силовыми приборами выход блока защиты 2 подключают к катодной группе СП, а измерительные щупы 8 — 10 после­довательно соединяют с анодами испытуемых приборов катодной группы преобразователя.
Сопротивление измерительных резисторов 4 и 5 выбирается из со­отношения
R * Iист. пит. s Uтo,
где R = R4 = R5 — сопротивление измерительных резисторов 4 и 5, Ом;
Iист. пит-ток источника питания, мА;
Uто — пороговое напряжение ис­пытуемых силовых полупроводнико­вых приборов, В.
Если при этом, например, про­изошло короткое замыкание в вет­ви VD1—VD2, то ток будет проте­кать от положительного вывода ис­точника питания 1 через блок за­щиты 2, пробитый полупроводнико­вый прибор VD2, измерительный щуп 9, измерительный резистор 4 и миллиамперметр 3. Последний за­фиксирует ток в цепи, а вольтметр
6 — напряжение на измерительном резисторе 4. Через диоды VD3 и VD5 в прямом направлении ток протекать не будет, так как выпол­няется приведенное неравенство. На вольтметре 7 будут показания, близкие к нулю.
При коротком замыкании VD3— VD4 ток будет протекать по конту­ру: от источника питания 1 через блок защиты 2, полупроводниковый прибор VD4, измерительный щуп 8, миллиамперметр 3. Последний вновь зафиксирует ток в цепи. Од­нако при этом на вольтметрах 6 и 7 будут показания, близкие к нулю. Если в полупроводниковом преоб­разователе силовые приборы не пробиты, то показания всех изме­рительных приборов будут стре­миться к нулю.
Данное устройство прошло ма­кетные и схемотехнические испыта­ния и способно обеспечить диагностику без демонтажа СП при корот­ком замыкании одной из ветвей.

Канд. техн. наук С.М. КУРМАШЕВ,
инж. Е.Б. ЗАЗЫБИНА
ПГУПС

Тема перенесена
 

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin