Коммутатор трехфазной нагрузки

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1210216 A g 4 Н 03 К 17/56

I ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ /у

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3762869/24-21 (22) 29.06.84 (46) 07.02.86. Бюл. Ф 5 (71) Специальное конструкторское бюро по приборостроению цепь. (72) Н.И. Коровин и Г.А. Терских (53) 62).374(088.8) (56) Электроника (перев. с англ.j, 1980, Р 15, с. 7).

Обмен опытом в радиопромышленности, 1980, N - 12, с. 57. (54)(57) КОММУТАТОР ТРЕХФАЗНОЙ НАГРУЗКИ, содержащий три симистора, каждый из которых включен между соответствующими выводами нагрузки и трехфазного питания, релейный блок, выход которого соединен с входом формирователя импульсов, нагруженного на первичную обмотку трансформатора, и три канала управления, каждый из которых содержит выпрямитель, транзисторный ключ, первый резистор и входной переход симистора, включенные последовательно между первым выводом соответствующей вторичной обмотки трансформатора и точкой соединения второго вывода той же обмотки трансформатора с одной обкладкой конденсатора, другая обкладка которого соединена с выходным выводом выпрямителя, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения уровня коммутационных помех и по вышения надежности, в каждый канал управления введены два дополнительных транзистора разных типов проводимости, диод, второй резистор и последовательная диодно-резистивная цепь, а транзисторный ключ каждого канала управления выполнен составным на входном и выходном транзисторах разных типов проводимости, причем в каждом канале управления эмиттеры входного и выходного транзисторов со. ставного ключа соединены с разными обкладками конденсатора, второй резистор включен между базой входного транзистора и эмиттером выходного транзистора составного ключа, промежуток эмиттер-коллектор первого дополнительного транзистора включен па" раллельно промежутку коллектор-эмиттер второго дополнительного транзистора и параллельно эмиттер-базовому переходу входного транзистора составного ключа, базы дополнительных транзисторов соединены через диод, включенный согласно, ср -0м переходами транзисторов, а база одного из дополнительных транзисторов подключена к аноду симистора через последовательную диодно-резистивную

1210216

1ОШ1-, ., —;Л."ЬЬ- ° 1 1 ОВ

11зобретен11е Относится к импульс:;,Ой технике H может быть использована для перекл1очения трехфазной нагрузки с управлением по нулевому потенциалу цепи переменного тока.

Целью изобретения является сниже„-1и1 уровня коммутационных BoM(õ и повышение надежности путем обеспече:-г я первонач чьнаго включения нагрузки при питающем напряжении, близком к нулю, путем повышения точности повторного включения нестабильной. несимметричной трехфазной нагрузк:. -при питающем напряжении, близком к нулю, и за счет уменьше11111! i. 1 с ч а Бы с ОКО в Оль 711blx р аз Вя зыв а-"

Па чертеже пред=тавлена принципиальная электрическая схема предла1 ае11ога устройства, Коммутатор содержит три симистора 1, трехфазную нагрузку . 2., соединенну1о звездой, трехфазну1о сеть

1п:тания Л В и С, релейный блок формирователь 4 импульсов, трансформатор 5 и три параллельных каlапа 6 8 упоавлее1ия, Каждьхй кс!нал управления 1,рассмотрение приведем на пример=" канала 6 содержит последователь-;.-,О соединенные вьгпрямитель 9. выходной транзистор 10 составного кл1оча 11, первый резистор 12 и управляющий переход сииистора 1. Входной транзистор 13 клю=1а "1 подключен базой к эмиттеру транзистора 10 через второй резистор

Параллельно эмиттерно-базовому переходу транзистора 13 включены эг1иттерна-"каллектарный переход допалнительыага транзистора 15 в коллекторно.-з1п1ттерный переход дополнительнога транзистора 16, Иежду базами транзисторов 15 и 16 включен,циад 17. Между базой транзистора 15 и анодам симистора 1 вкл1очена последовательная диоднорезисторная цепь из симметричного стабилитрона 18 и резистора 9.

Эмиттерь1 -ранзистаров 10 и 13 соединены с разными обкладками фильтрующега конденсатора 20, BI""ЛЮЧ ННОГО Ча ВНХОДР БЫПРЯУП1тЕ ля 9.

Коммутатор трехфазнай нагрузки

pa6oYBcIò следу1о1цим образом ейны блок 3 вырабатывает

Б

19

РБ

ДО

55 релейные информационные сигналы "0п или "1",которые могут присутствовать на его выходе по отдельности продолжительное время или чередуясь с частотой около 0,3 Гц. Последний режим работы блока 3 является преобладающим. Во время этого режима формирование на выходе блока 3 логического сигнала "1" назовем низкочастотным командным импульсом.

Логические сигналы с выхода блока 3 поступают на вход формирователя 4 импульсов. При сигнале "0 формирователь 4 не возбужден, а в целом коммутатор трехфазной нагрузки разомкнут, нагрузка 2 обесточена. При

II IIl сигнале 1 командный низкочастотный импульс) формирователь 4 возбужден и вырабатывает импульсы, например, частотой 25 кГц, которые передаются на вторичные обмотки трансформатора 5.

Рассмотрим сначала работу канала 6 управления, а затем совместную работу трех каналов 6-8.

Импульсы вторичной обмотки трансформатора 5 выпрямляются диодом, сглаживаются конденсатором 20, с которого поступает напряжение питания других элементов канала 6 управления.

Ключ 11 открыт под действием тока смещения, протекающего через резистор 14 тогда, когда заперты транзисторы 15 и 16, т.е. когда выключено шунтирование база-эмиттернаго перехода транзистора 13. В случае, если открыт транзистор 15 или 16, состав" ной транзисторный ключ Il заперт.

Этот случай имеет место при напряжении на аноде симистора 1, превышающим напряжение стабилизации стабилчтрона 18. Управление транзисторов 15 и 16 осуществляется через последовательную диадна-резистивную цепь из стабилитрона 18 и резистора 19. Таким образом, управляющий импульс на симистор 1 поступает тогда, когда напряжение на его аноде меньше напряжения стабилизации стабилитрона 18, т.е. близко к нулю, В этом случае так через диодно-резистивную цепь из стабилитрона 18 и резистора 19 отсутствует, транзисторы 15 и 16 закрыты, а составной транзисторный ключ 11 отперт, благодаря чему через резистор 12 на управляющий переход симистора 1 поступает запускающий импульс. Симистор 1 от12 крывается в нуле напряжения на ано". де (c точностью до напряжения стабилизации с, стабилитрона 18). После этого в течение всего полупериода питающего напряжения симистор 1 открыт, на его аноде напряжение нулевое, а ключ 11 открыт в течение всего этого времени. Следовательно, в коммутаторе осуществлено управление симистором 1 сигналом постоянного тока, при котором ток через симистор 1 не обязательно должен достигать тока удержания. Диод 17 предназначен для того, чтобы не произошло самопроизвольное отпирание транзисторов 15 и 16 при отсутствии сигнала через последовательную. диодно-резистивную цепь из стабилитрона 18 и резистора 19.

Совместная работа трех каналов 68 управления заключается в следующем.

При поступлении командного импульса "1" с выхода блока 3 формирователь 4 возбуждается и вырабатывает напряжение питания управляющих каналов 6-8. В момент, когда на аноде одного из симисторов 1, например, канала 7, напряжение достигает близкого к нулевому значению U каст нал 7 выработает запускающий импульс для соответствующего симистора 1, который включается, что приводит к непрерывной подаче .запускающего импульса на его управляющий переход, т.е. симистор 1 канала 7 станет как бы на самоблокировку. Однако анодный ток через него равен токам утечки

10216 4 симисторов 1 управляющих каналов 6 и 8, которые. пока остаются закрытыми. После включения симистора 1 канала 7 потенциал общей точки нагрузочной звезды равен потенциалу точки В, к симистору 1 канала 6 приложено линейное напряжение Ц, а к симистору 1 канала 8 — линейное напряжение U, . Затем первым достигает значения 0„ линейное напряжение !!д, что следует из круговой диаграммы трехфазной сети питания.

В этот момент канал 6 выработает saпускающий импульс, симистор 1 канала 6 откроется. В нагрузку 2 начинает поступать ток. Чтобы не повторять это в дальнейшем, заметим, что в коммутаторе после открытия симистора 1 того или другого ка20 нала схема работает так, что этот симистор становится благодаря каналу на самоблокировку. Открытие симистора 1 управляющего канала 8 также происходит при близком к нулево25 му напряжению на аноде симистора 1 канала 8. После первоначального цикла запуска всех трех симисторов 1 они становятся на самоблокировку в течение всего времени действия низкочастотного командного импульса.

Ввиду того, что первое включение каждого из симисторов 1 осуществляется почти при нулевом анодном напряжении, а в дальнейшем в течение действия низкочастотного командного импульса включенное состояние сохраняется, коммутационные помехи при работе коммутатора не возникают.

Составитель И. Щедрин

Редактор Г. Волкова Техред Т.Тулик Корректор Е. Сирохман

Заказ 531/59 Тираж 818 Подписное

В111П1ПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35„ Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4