Устройства экспресс-диагностирования силовых полупроводниковых приборов и полупроводниковых преобразователей

Увеличение мощности силовых полупроводниковых преобразователей, эксплуатируемых в железнодорожной отрасли, связано с использованием в них групповых соединений силовых полупроводниковых приборов, разброс в параметрах которых, а следовательно, их неодинаковая нагрузка, обусловливает снижение надежности работы силовых полупроводниковых преобразователей в целом. Из-за этого возникает необходимость в разработке и внедрении инновационных методик и устройств экспресс-диагностирования с целью выявления потенциально ненадежных полупроводниковых приборов, причем выполнение технического диагностирования не должно быть связано с демонтажом электрических цепей преобразователей. Предлагается методика определения потенциально ненадежных силовых полупроводниковых приборов в групповых соединениях по результатам анализа распределения обратных токов в параллельных ветвях, позволившая создать серию устройств диагностирования силовых полупроводниковых приборов в преобразователях как с резисторами связи, так и без них. Методическая погрешность измерений, выполненных с помощью разработанных устройств экспресс-диагностики преобразователей, не превышает нормативную величину, равную 10 %.

1. Салита Е. Ю., Ковалева Т. В., Никонов А. В. Диагностирование силовых вентилей преобразователей тяговых подстанций // Известия Транссиба. 2015. № 3 (23). С. 79–85.

2. Song G., Wang X., Tang J. [et al.]. An on-line fault diagnosis method for power rectifier device based on fault current characteristic // 2016 China International Conference on Electricity Distribution (CICED). 2016. P. 1–6. DOI: 10.1109/CICED.2016.7576260.

3. Ким К. К., Анисимов Г. Н., Чураков А. И. Средства электрических измерений и их поверка. Санкт-Петербург: Лань, 2021. 316 с.

4. Ким К. К., Анисимов Г. Н., Барбарович В. Ю. [и др.]. Метрология, стандартизация, сертификация и электроизмерительная техника. Санкт-Петербург: Питер, 2006. 367 с.

5. Капустин Л. Д., Копанев А. С., Лозановский А. Л. Надежность и эффективность электровозов ВЛ80 в эксплуатации. Москва: Транспорт, 1986. 175 с.

6. Мельниченко О. В., Иванов В. С. Анализ применения преобразователей в силовых схемах отечественного моторвагонного подвижного состава переменного тока // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2018. Т. 22, № 4 (135). С. 231–242. DOI: 10.21285/1814-3520-2018-4231-242.

7. Власьевский С. В., Мельниченко О. В., Малышева О. А. Аварийные процессы работы тиристорного выпрямителя электровоза переменного тока // Электротехника. 2016. № 2. С. 12–16.

8. Курмашев С. М., Зазыбина Е. Б. Новые средства диагностики силовых полупроводниковых преобразователей // Научно-технический прогресс на транспорте России в XXI веке: всерос. науч. конф., 2–5 октября 2001 г. Москва, 2001. С. 46–48.

9. Курмашев С. М., Зазыбина Е. Б. Устройство диагностики силового полупроводникового преобразователя // Элтранс-2001: Электрификация и развитие железнодорожного транспорта России. Традиции, современность, перспективы: междунар. симп., 23–26 октября 2001 г. Санкт-Петербург, 2001. С. 126.

10. Manohar S. S., Sahoo A., Subramaniam A., Panda S. K. Condition monitoring of power electronic converters in power plants — A review // 20th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS). 2017. P. 1–5. DOI: 10.1109/ICEMS.2017.8056371.

11. Селиванов М. Н., Фридман А. Э., Кудряшова Ж. Ф. Качество измерений. Метрологическая справочная книга. Ленинград: Лениздат, 1987. 295 с.

12. Пат. 28293 Российская Федерация, МПК Н 02 H 3/08. Устройство защиты электрических машин постоянного тока от перегрузки / Курмашев С. М., Зазыбина Е. Б. № 2002121410/20; заявл. 12.08.2002; опубл. 10.03.2003, Бюл. № 7.