RU219800U1 - Стенд для проверки работы тиристоров и симисторов - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к стендовому оборудованию, и может быть использована для измерения и испытания работоспособности электронных компонентов, входящих в состав различных типов металлообрабатывающих станков. Например, в токарных и координатных станках тиристоры входят в состав приводов управления и присутствуют там, в значительном количестве. В отличие от прототипа дополнительно содержит первый разъем, выполненный с возможностью подачи на него напряжения питания 24-390 В, второй разъем, выполненный с возможностью подключения к нему дополнительной нагрузки и дополнительного измерительного прибора, площадку для подключения испытуемого элемента и панель управления, в состав которой входят первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой тумблеры, световой индикатор включения, блок основной нагрузки, блок измерения тока утечки, блок включения испытуемого элемента и блок фазового управления, в то же время площадка для подключения испытуемого элемента содержит анод, катод и управляющий контакт, выход первого разъема соединен с входом первого тумблера, первый выход первого тумблера соединен с входом блока защиты, второй выход первого тумблера соединен с первым входом светового индикатора включения, с катодом площадки для подключения испытуемого элемента, с первым входом блока фазового управления и с первым входом блока включения испытуемого элемента, выход блока защиты соединен с входом второго разъема, с входом второго тумблера для подключения блока основной нагрузки и со вторым входом светового индикатора включения, в свою очередь, выход второго тумблера соединен с входом блока основной нагрузки, при этом выходы второго разъема и блока основной нагрузки соединены между собой и с входами четвертого тумблера и блока измерения тока утечки, выход блока измерения тока утечки соединен с входом пятого тумблера, при этом выходы четвертого тумблера и пятого тумблера соединены между собой, а также с первым входом шестого тумблера, входом третьего тумблера и с анодом площадки для подключения испытуемого элемента, выход третьего тумблера соединен со вторым входом блока включения испытуемого элемента, выход которого соединен со вторым входом шестого тумблера, первый выход шестого тумблера соединен с управляющим контактом площадки для подключения испытуемого элемента, а второй выход со вторым входом блока фазового управления, в то же время выход блока фазового управления соединен с третьим входом шестого тумблера. Техническим результатом при реализации заявленного решения является расширение функциональных возможностей, высокая эффективность проверки тиристора/симистора, в том числе, за счет реализации функции принудительного регулирования фазы для изменения угла закрытия/открытия испытуемого тиристора/симистора. 1 ил.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к стендовому оборудованию, и может быть использована для измерения и испытания работоспособности электронных компонентов входящих в состав различных типов металлообрабатывающих станков. Например, в токарных и координатных станках тиристоры входят в состав приводов управления и присутствуют там в значительном количестве.

Известно устройство испытаний панели тиристоров ЭПС (Труды всероссийской научно-практической конференции «Транспорт-2007» часть 2, стр. 208, научное издание РГУПС, г. Ростов-на-Дону, 2007 г., УДК 629.423.001.4:621.382), представляющее собой макетный образец, моделирующий входные воздействия, а именно, импульсы с изменяемой длительностью, амплитудой и фазой, синхронизированные с промышленной сетью. Недостатком данного устройства является отсутствие нагрузочных резисторов, контролирующих приборов, индикации.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для проверки силовых диодов и тиристоров в преобразователе (Патент RU №37834, 2004, МПК: G01R 31/02, G01R 31/28), содержащее источник питания, миллиамперметр, два измерительных резистора, первый вольтметр, первый измерительный щуп. При этом оно снабжено блоком защиты, вторым и третьим измерительными щупами, вторым вольтметром, при этом первый и второй входы блока защиты соединены с положительным и отрицательным выводами источника питания соответственно, первый выход блока защиты соединен с общей точкой катодной группы силовых элементов полупроводникового преобразователя, а второй выход блока защиты соединен с входом миллиамперметра, выход которого соединен с общей точкой двух измерительных резисторов, соединенных между собой последовательно, вход первого измерительного щупа соединен с общей точкой измерительных резисторов, другие выводы измерительных резисторов соединены с входами второго и третьего измерительных щупов, а выходы всех измерительных щупов соединены с анодами испытуемых силовых элементов параллельных ветвей катодной группы полупроводникового преобразователя, первый и второй вольтметры включены параллельно двум измерительным резисторам соответственно. Недостатком данного устройства является отсутствие возможности принудительного управления закрытия и открытия испытуемого тиристора/симистора и возможности подключения дополнительной нагрузки, позволяющей в более наглядной форме проверять работу тиристора/симистора, а также плавного регулирования угла открытия тиристора/симистора и подключения осциллографа для наблюдения формы анодного напряжения.

Техническая проблема, решаемая созданием данной полезной модели, заключается в невозможности принудительного регулирования фазы для изменения угла закрытия / открытия испытуемого тиристора/симистора.

Технический результат направлен на создание стенда с расширенными функциональными возможностями, обеспечивающего высокую эффективность проверки тиристора/симистора, в том числе за счет реализации функции принудительного регулирования фазы для изменения угла закрытия / открытия испытуемого тиристора/симистора.

Для достижения технического результата стенд для проверки работы тиристоров и симисторов (далее элементов) содержит блок защиты. При этом в отличие от прототипа, дополнительно содержит первый разъем, выполненный с возможностью подачи на него напряжения питания 24 - 390 В, второй разъем, выполненный с возможностью подключения к нему дополнительной нагрузки и дополнительного измерительного прибора, площадку для подключения испытуемого элемента и панель управления, в состав которой входят первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой тумблеры, световой индикатор включения, блок основной нагрузки, блок измерения тока утечки, блок включения испытуемого элемента и блок фазового управления, в то же время площадка для подключения испытуемого элемента содержит анод, катод и управляющий контакт, выход первого разъема соединен с входом первого тумблера, первый выход первого тумблера соединен с входом блока защиты, второй выход первого тумблера соединен с первым входом светового индикатора включения, с катодом площадки для подключения испытуемого элемента, с первым входом блока фазового управления и с первым входом блока включения испытуемого элемента, выход блока защиты соединен с входом второго разъема, с входом второго тумблера для подключения блока основной нагрузки и со вторым входом светового индикатора включения, в свою очередь выход второго тумблера соединен с входом блока основной нагрузки, при этом выходы второго разъема и блока основной нагрузки соединены между собой и с входами четвертого тумблера и блока измерения тока утечки, выход блока измерения тока утечки соединен с входом пятого тумблера, при этом выходы четвертого тумблера и пятого тумблера соединены между собой, а также с первым входом шестого тумблера, входом третьего тумблера и с анодом площадки для подключения испытуемого элемента, выход третьего тумблера соединен со вторым входом блока включения испытуемого элемента, выход которого соединен со вторым входом шестого тумблера, первый выход шестого тумблера соединен с управляющим контактом площадки для подключения испытуемого элемента, а второй выход со вторым входом блока фазового управления, в то же время выход блока фазового управления соединен с третьим входом шестого тумблера.

Сущность заявленного технического решения поясняется чертежом, на котором представлена блок схема стенда для проверки работы тиристоров и симисторов.

Стенд для проверки элементов содержит в своем составе первый разъем X₁ 1, второй разъем Х₂ 2, площадку для подключения испытуемого элемента (ППЭ) 3 и панель управления (ПУ) 4, в состав которой входят первый тумблер (T₁) 5 для подключения сети, световой индикатор включения (СИ) 6, блок защиты (БЗ) 7, например, в виде предохранителя, предназначенный для защиты стенда от сверхтоков, возникающих при коротком замыкании или в результате критических перегрузок, второй тумблер (Т₂) 8 для подключения блока основной нагрузки, блок основной нагрузки (БОН) 9, блок измерения тока утечки (БИТУ) 10, который служит для измерения величины и направления тока утечки за счет встроенного в него, например, миллиамперметра, четвертый тумблер (Т₄) 11 включения/выключения режима измерения тока утечки, пятый тумблер (Т₅) 12 смены направления тока утечки, третий тумблер (Т₃) 13 переключения положения тиристора «открыть/закрыть», шестой тумблер (Т₆) 14 включения/выключения режима фазового управления, блок включения испытуемого элемента (БВЭ) 15 и блок фазового управления (БФУ) 16 со встроенной ручкой регулировки фазы. В то же время ППЭ 3 содержит анод (А) 17, катод (К) 18 и управляющий контакт (УК) 19 для подключения соответствующих выводов проверяемого элемента. При этом Х₂ 2 выполнен с возможностью подключения к нему дополнительной нагрузки (ДН) 20, например, лампы накаливания, тэна, мощного резистора или их комбинации, в зависимости от паспортных данных испытуемого элемента, и дополнительного измерительного прибора (ДИП) 21, например, вольтметра для измерения напряжения, протекающего через испытуемый элемент. Также предусмотрена возможность подключения к стенду осциллографа (ОС) 22.

Выход X₁ 1, выполненный с возможностью подачи на него напряжения питания 24 - 390 В, в зависимости от паспортных данных испытуемого элемента, соединен с входом Т₁ 5, при помощи которого осуществляют включение стенда.

Первый выход T₁ 5 соединен с входом БЗ 7. Второй выход Т₁ 5 соединен с первым входом СИ 6, с К 18, с первым входом БФУ 16 и с первым входом БВЭ 15.

Выход БЗ 7 соединен с входом Х₂ 2, с входом Т₂ 8 и со вторым входом СИ 6.

Выход Т₂ 8 соединен с входом БОН 9. При этом выходы Х₂ 2 и БОН 9 соединены между собой и с входами Т₄ 11 и БИТУ 10.

Выход БИТУ 10 соединен с входом Т₅ 12, при этом выходы Т₄ 11 и Т₅ 12 соединены между собой а также с первым входом Т₆ 14, входом Т₃ 13 и с А 17.

Выход Т₃ 13 соединен со вторым входом БВЭ 15, выход которого соединен со вторым входом Т₆ 14.

Первый выход Т₆ 14 соединен с УК 19, а второй выход со вторым входом БФУ 16, в то же время выход БФУ 16 соединен с третьим входом тумблера Т6 14.

Рассмотрим работу стенда на примере проверки тиристоров и симисторов, включающей в себя несколько этапов.

На первом этапе проводят подготовку стенда к работе.

Перед каждым этапом проведения проверок необходимо убедиться, что тумблеры находятся в исходном положении, а именно T₁ 5, Т₂ 8, Т₄ 11, Т₆ 14 в положении «выключить», а Т₃ 13 в положении «закрыть».

Ко второму разъему Х₂ 2 подключают дополнительную нагрузку ДН 20, например, в виде лампы накаливания 220В. На А 17, К 18 и УК 19 ППЭ 3 подключают соответствующие выводы проверяемого элемента, например, тиристора КУ202Н.

Также к Х₂ 2 подключают ДИП 21, например, вольтметр для измерения напряжения, протекающего через тиристор.

Второй выход T₁ 5 соединяют со входом ОС 22, выход которого соединяют с А 17 тиристора. ОС 22 используют для измерения формы напряжения и электрических характеристик испытуемого элемента. При этом для безопасности, ОС 22 должен быть заземлен, в то же время стенд в заземлении не нуждается.

К первому разъему X₁ 1 для запитывания стенда подключают напряжение, например, 220В.

На втором этапе проводят проверку элемента на пробой.

T₁ 5 переключают из положения «выключить» в положение «включить», при этом загорается световой индикатор СИ 6, который показывает, что стенд подключен к сети.

При переключении тумблера Т₃ 13 из положения «закрыть» в положение «открыть» напряжение поступает на УК 19 тиристора через БВЭ 15 и Т₆ 14, и тиристор открывается, при этом загорается лампа накаливания. При обратном переключении тумблера Т₃ 13 из положения «открыть» в положение «закрыть» управляющее напряжение «сбрасывается», и тиристор закрывается, а лампа накаливания гаснет. Если тумблер находиться в положение «закрыть», но лампа все равно горит, то можно сделать вывод что испытуемый тиристор «пробит», то есть неисправен.

Если тиристор исправен, то продолжаем дальнейшую проверку параметров.

На третьем этапе проводят проверку тока утечки.

Т₄ 11 переключают из положения «выключить» в положение «включить» для измерения тока, протекающего через тиристор в закрытом состоянии, при этом происходит перенаправление тока в цепь с БИТУ 10. При помощи Т₅ 12 переключают режим измерения прямого (анод-катод) и обратного (катод-анод) токов утечки. Величину тока утечки и его направление отслеживают с помощью, например, миллиамперметра, который встроен в БИТУ 10. Если ток утечки превышает паспортные характеристики испытуемого элемента, то элемент считается не пригодным к использованию.

На четвертом этапе проводят проверку элемента в рабочем режиме.

Для включения режима фазового управления Т₆ 14 переключают из положения «выключить» в положение «включить», при этом в цепи задействуется БФУ 16. С помощью ручки регулировки фазы, встроенной в БФУ 16, плавно изменяют угол открытия тиристора.

Так как переменное напряжение имеет синусоидальную форму, то в результате изменения угла открытия тиристора на нагрузку подаются неполные полуволны синусоиды, что можно контролировать на экране ОС 22, в результате такого регулирования снижается действующее рабочее напряжение, за счет чего будет меняться яркость лампы накаливания. При помощи ОС 22 контролируют параметр «время включения» тиристора и форму фронта осциллограммы. Если вращение ручки не приводит к изменению осциллограммы или начинаются временные искажения ее фронта, или происходит изменение фронта от прямого до «рваного», то делают вывод о непригодности данного элемента.

При проведении проверки тиристора с большим рабочим током, например, ТС112-10-12 или ТС125-8, на этапе подготовки стенда к работе осуществляют дополнительные действия:

для ТС 112-10-12 включают БОН 9 путем переключения Т₂ 8 из положения «выключить» в положение «включить»;

для ТС125-8, помимо включения БОН 9, к разъему Х₂ 2, кроме лампы накаливания в качестве дополнительной нагрузки подключают специально подобранный мощный резистор.

Решение о включении БОН 9 и/или подключения подобранной дополнительной нагрузки принимают исходя из мощности проверяемого элемента, указанной в его паспортных характеристиках.

Стенд для проверки работы тиристоров и симисторов позволяет проверять элемент на работоспособность не только косвенными методами («прозвонка», проверка на пробой, измерение тока утечки), но и испытывать его в рабочем режиме, на рабочих токах.

Claims (3)

1. Стенд для проверки тиристоров и симисторов, содержащий блок защиты, отличающийся тем, что дополнительно содержит первый разъем, выполненный с возможностью подачи на него напряжения питания 24-390 В, второй разъем, выполненный с возможностью подключения к нему дополнительной нагрузки и дополнительного измерительного прибора, площадку для подключения испытуемого элемента и панель управления, в состав которой входят первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой тумблеры, световой индикатор включения, блок основной нагрузки, блок измерения тока утечки, блок включения испытуемого элемента и блок фазового управления, в то же время площадка для подключения испытуемого элемента содержит анод, катод и управляющий контакт, выход первого разъема соединен с входом первого тумблера, первый выход первого тумблера соединен с входом блока защиты, второй выход первого тумблера соединен с первым входом светового индикатора включения, с катодом площадки для подключения испытуемого элемента, с первым входом блока фазового управления и с первым входом блока включения испытуемого элемента, выход блока защиты соединен с входом второго разъема, с входом второго тумблера для подключения блока основной нагрузки и со вторым входом светового индикатора включения, в свою очередь, выход второго тумблера соединен с входом блока основной нагрузки, при этом выходы второго разъема и блока основной нагрузки соединены между собой и с входами четвертого тумблера и блока измерения тока утечки, выход блока измерения тока утечки соединен с входом пятого тумблера, при этом выходы четвертого тумблера и пятого тумблера соединены между собой, а также с первым входом шестого тумблера, входом третьего тумблера и с анодом площадки для подключения испытуемого элемента, выход третьего тумблера соединен со вторым входом блока включения испытуемого элемента, выход которого соединен со вторым входом шестого тумблера, первый выход шестого тумблера соединен с управляющим контактом площадки для подключения испытуемого элемента, а второй выход со вторым входом блока фазового управления, в то же время выход блока фазового управления соединен с третьим входом шестого тумблера.

2. Стенд для проверки тиристоров и симисторов по п. 1, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью подключения к нему осциллографа путем соединения его входа со вторым выходом первого тумблера, а его выхода с анодом или управляющим контактом площадки для подключения испытуемого элемента.

3. Стенд для проверки тиристоров и симисторов по п. 1, отличающийся тем, что в блок измерения тока утечки встроен миллиамперметр.

Images