Построение алгоритма диагностирования инвертора

Напряжения

Принципиальная схема инвертора напряженияприведена на рис.15.35. Состояние конденсаторов, трансформатора и полупроводниковых элементов зависит от температуры нагрева, превышение допустимого значения которой может привести к их отказу из-за возникновения пробоя. В связи с тем, что условия работы для пар идентичных элементов (С₁,С₂;Т₁,Т₂;Д₁,Д₂) одинаковы, в совокупность диагностических параметров войдут: х₁ – температура тиристора Т₁ и диода Д₁, расположенных на одном радиаторе; х₂ – температура трансформатора; х₃ – температура конденсатора С₁.

В совокупность диагностических параметров необходимо включить скорость нарастания прямого напряжения тиристора, на которую в ТУ задаются ограничения. При превышении допустимой величины происходит самовключение тиристора, что приводит к короткому замыканию при подаче управляющего импульса на другой тиристор и отказу схемы. Такими параметрами являются х₄, х₅ –скорости нарастания прямого напряжения соответственно тиристоров Т₁,Т₂.

Таким образом, совокупность диагностических параметров, по которым можно определить работоспособность инвертного токоисточника, включает (x₁,x₂,x₃,x₄,x₅).

Функция работоспособности в базисе булевых переменных этого устройства запишется в виде:

F_о = x₁x₂x₃x₄x₅,

т.е. устройство работоспособно, если все параметры в допуске.

Диаграмма токов схемы для этого случая приведена на рис.15.36. При выходе одного из параметров за допустимые пределы схема считается отказавшей и необходимо отыскать дефект, который стал причиной отказа. Причинами отказа могут быть несоблюденные инструкции по эксплуатации в отношении длительности режимов работы, что приводит к перегревам, а также дефекты элементов схемы. В этом случае совокупность диагностических параметров расширяется за счет дополнения: х₆ (ток тиристоров Т₁ и Т₂), х₇ (ток через диод Д₁), х₈ (ток через диод Д₂), х₉ (напряжение на тиристоре Т₁ и диоде Д₁) и х₁₀ (напряжение на тиристоре Т₂ и диоде Д₂).

Анализируя схему (рис.15.35) и используя временные диаграммы (рис.15.36), поясняющие работу схемы, запишем функцию неработоспособности при условии, что в схеме одновременно не может быть двух дефектов (это время определяется разрешающей способностью ТСД)

,

различающую соответственно дефекты: пробит Т₁, пробит Т₂, пробит Д₁, пробит Д₂.

При составлении алгоритма диагностирования необходимо проверить наличие импульсов управления, для чего составим функцию неработоспособности вида:

.

Алгоритм, реализующий процесс диагностирования, представлен на рис. 15.37.

Для технической реализации алгоритма необходимо установить датчики температуры и ввести схему датчика тока ДТ₁–.ДТ₃ и датчики напряжения ДН₁–ДН₂ ( см. рис. 15.35).

Снабжение инверторов напряжения техническими средствами диагностирования, реализующими предложенный алгоритм, позволит предотвратить режимы перегрузок ответственных элементов схемы и давать рекомендации по отысканию вышедших из строя деталей.

Контрольные вопросы

1. Укажите правильное определение ДМ.

Ответы:

а) математическое описание ЭУ;

б) математическое описание, учитывающее изменение структурных параметров ЭУ;

в) математическое описание, учитывающее изменение состояния ЭУ.

2. Диагностическая модель ЭУ в виде характеристического уравнения:

Ответы:

а) статическая характеристика;

б) знаменатель передаточной функции;

в) числитель передаточной функции.

3. Каким выражением определяется погрешность на втором шаге разложением передаточной функции в цепную дробь?

Ответы:

а) ;

б) ;

в) .

4. Как выглядит формула определения методической составляющей достоверности при измерении всех прямых диагностических параметров?

Ответы:

а) ;

б) ;

в) .

5. Каким образом формулируется информационный критерий упорядочения диагностических параметров?

Ответы:

а) ;

б) ;

в) .

6. В представленном уравнении движения

а_n(x)уⁿ+а_n-1(x)у^n-1+...+а_о(x)у = b_m(x)x^m+b_m-1(x)x^m-1+...+b_о(x)x

определите зависимость коэффициентов.

Ответы:

а) коэффициенты левой и правой частей зависят от выходной величины;

б) коэффициенты левой части постоянные, коэффициенты правой части зависят от входной величины;

в) коэффициенты левой части зависят от выходной величины, а коэффициенты правой части постоянные.

7. Укажите вид функции неработоспособности трехфазного выпрямителя (см. рис.15.32) при отсутствии напряжения на фазе А.

Ответы:

а) ;

б) ;

в) .

8. Укажите вид функции неработоспособности инвертора напряжения (см. рис.15.35) при пробое тиристора Т₂.

Ответы:

а) ;

б) ;

в) .

ГЛАВА 16

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

ДИАГНОСТИРОВАНИЯ