Построение алгоритмов диагностирования трехфазного выпрямителя

Одним из способов построения алгоритмов диагностирования является способ, основанный на реализации функций работоспособности и неработоспособности, построенных на анализе работы схем при отсутствии или возникновении дефектов. В этом случае используются принципиальная схема и диаграммы токов и напряжений. Функции работоспособности и неработоспособности составляются на основе правил булевой алгебры, в качестве переменных при этом берутся состояния элементов схемы.

Проиллюстрируем способ на примере трехфазного выпрямителя. Для решения поставленной задачи необходимо установить состояния, в которых могут находиться элементы выпрямителя (рис.15.32).

Работоспособное состояние характеризуется нормальной работой всех силовых вентилей при поданных напряжениях фаз и в определенное время соответствующих управляющих импульсов. При нарушении одного из перечисленных условий снижается степень или нарушается работоспособность выпрямителя. При отсутствии одного из управляющих импульсов снижается качество выпрямленного напряжения (увеличивается уровень пульсации). Пробой одного из тиристоров приводит к срабатыванию защиты и отключению выпрямителя. Построенный на основе анализа схемы алгоритм диагностирования позволит автоматически выдавать информацию о дефекте.

Используя аппарат булевой алгебры, составим функцию работоспособности и неработоспособности, обозначив через х состояние тиристора (х – тиристор открыт, – тиристор закрыт), у – наличие управляющего импульса в определенное время (у – импульс присутствует, – импульс отсутствует).

Диаграмма напряжений и токов работоспособной и неработоспособной схемы показана на рис.15.33, а ее работа иллюстрируется эквивалентной схемой (рис.15.34).

Функция работоспособности имеет вид:

Если в интервале времени, когда фаза должна быть положительная, например А, и поданы управляющие напряжения на тиристоры Т₁ и Т₄, через вентиль Т₅ протекает ток, то можно сделать заключение об отсутствии напряжения в фазе А. Картина повторяется через (вентили Т₃, Т₆ на рис.15.32), но для нас достаточно обнаружить одно из этих состояний. В пределах дефект будет обнаружен.

В случае отсутствия напряжения на одной из фаз функция неработоспособности имеет вид :

Первая конъюнкция – отсутствие фазы А, вторая – отсутствие фазы В, третья – отсутствие фазы С.

Если в схеме отсутствует один из управляющих импульсов, функция неработоспособности F₂ записывается аналогично F_о, в которой при отсутствии управляющих импульсов соответственно неинвертируемые состояния x₄x₅y₄ для Т₁, x₃x₆y₃ для Т₂, x₁x₆y₆ для Т₃, x₂x₅y₅ для Т₄, x₂x₃y₂ для Т₅, x₁x₄y₁ для Т₆.

Если пробит один из тиристоров, например Т₁ (рис.15.32), то возникает межфазное короткое замыкание и ток через нагрузку не течет. При пробое одного из тиристоров функция неработоспособности F₃ записывается следующим образом

В соответствии с полученными функциями алгоритм диагностирования включает в себя:

проверку функции F_о;

последовательную проверку функций F₁,F₂,F₃, если F_о не выполняется;

указание в соответствии с полученным результатом дефекта.

Чтобы реализовать рассмотренные функции, необходимо ввести в схему выпрямителя датчики тока ДТ₁...ДТ₆, позволяющие определить состояние тиристора и наличие напряжения фаз. Для синхронизации работы выпрямителя и технических средств диагностирования, реализующих алгоритм, в состав последних вводится блок синхронизации.