Устройство для управления симисторами

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено для управления низковольтными бесконтактными элементами коммутации в многофазных цепях переменного тока Цель изобретения - уменьшение коммутаци- loHHbrx помех при первом включении устройствао Если включение устройства произойдет, когда напряжение на выходе выпрямителя 10 выше напряжения на выходе выпрямителя 11, несмотря на то, что выходное напряжение выпрямителя 10 является отпирающим для симистора I, он не откроется, так как фототиристор оптопары 12 не включен, Симистор 1 будет оставаться закрытым до тех пор, пока напряжение на выходе выпрямителя 10 опять не станет вьше выходного напряжения выпрямителя 11, при этом отпирание симистора 1 происходит при равенстве этих напряжений, , когда напряжение фазы, в которую включен симистор 1, станет равным нулю Т.о. исключаются коммутационные помехи в момент включения устройства, 2 ил, с SS (Л с 00 со 4 СО ел 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 Н 02 М 1 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3- »

Фи!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4020625/24-07 (22) 12.02.86 (46) 07.05.88. Бюл. У 17 (75) В.Ф.Гладышев и А.И.Ногтев (53) 621.316.727 (088.8) (56) Поскребко А.А. Братолюбов В.Б.

Бесконтактные коммутирующие и регулирующие полупроводниковые устройства на переменном токе. — М.: Энергия, 1978, с. 57 и 58, рис. 3-1.

Авторское свидетельство СССР

11 1065993, кл. Н 02 М 1/08, 1984, (543 УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИМИСТОРАМИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть применено для управления низковольтными бесконтактными элементами коммутации в многофазных цепях переменного тока. Цель

„„SU„„1394354 изобретения — уменьшение коммутаци онньтх помех при первом включении устройства. Если включение устройства произойдет, когда напряжение на выходе выпрямителя 10 вьппе напряжения на выходе выпрямителя 11, несмотря на то, что выходное напряжение выпрямителя 10 является отпирающим дпя симистора 1, он не откроется, так как фототиристор онтопары 12 не включен. Симистор 1 будет оставаться закрытым до тех пор, пока напряжение на выходе выпрямителя 10 опять не станет выше выходного напряжения выпрямителя 11, при этом отпирание сиьистора 1 происходит при равенстве этих напряжений, т,е. когда напряжение фазы, в которую включен симистор 1, станет равным нулю. Т.о. исключаются коммутационные помехи в момент включения устройства. 2 ил.

- 1394354

Изобретение относится к электро технике, а именно к устройствам управления низковольтными бесконтактными устройствами коммутации в много5 фазных цепях переменного тока, применяемых, в частности, в системах электроснабжения наиболее ответственных потребителей электроэнергии.

Цель изобретения — уменьшение ком- !0 мутационных помех при первом включении устройства.

На фиг. l приведена схема устройства, на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. 15

Устройство для управления симметричными тиристорами 1 — 3, включенными последовательно с нагрузками 4— б соответственно в фазах А, В, С цепи переменного тока, причем вторые 20 выводы нагрузок 4 — 6 объединены и подключены к нулевому проводу сети, содержит трансформаторы 7 — 9 напряжения, первичные обмотки 7,1; 8,1 и

9.1 которых включены соответственно между фазами А, В, С и нулевым проводом, В управляющую цепь каждого симистора 1 — 3 включены по два выпрямителя 1О и 11, тиристорная оптопара 12 и два резистора 13 и 14. Поло- ЗО жительные выводы вь!прямителей 10 и

11 подключены соответственно к управляющему электроду и катоду симистора 1 (2,3}, а отрицательные выводы выпрямителей 10 и l! объединены и подключены к первому выводу резистора

13, второй вывод которого через переход катод-анод фототиристора оптопары 12 соединен с катодом симистора (2,3), светодиод оптопары 12 пере- !0 ходом анод-катод и второй резистор

14 включены параллельно соответственно переходу катод-управляющий электрод симистора 1(2,3) и выводам выпрямителя 10. К входам выпрямителей 10 и 11 в цепи управления симистором l(2,3) подключены соответственно вторичная обмотка трансформатора напряжения последующей 8. 2 (9, 2, 7. 2) и вторичная обмотка 9.2 (7.2, 8.2)

50 трансформатора напряжения предыдущей фазы "åòè переменного тока, Устройство работает следующим образом.

При поступлении на вход устройства трехфазного переменного напряже55 ния синусоидальной формы (фиг.2) к первичным обмоткам 7.1; 8.1 и 9.1 трансформаторов 7 - 9 прикладываются соответственно фазные напряжения

U>, U » U а на вторичных обмотках

7.2; 8.2 и 9.2 наводятся ЭДС соответствующих величин синусоидальной формы, которые с помощью выпрямителей 10 и 11 преобразуются в постоянные пульсирующие напряжения П„, Ul,, U и подаются в управляющие цепи симисторов

1 — 3. При этом в управляющие цепи симисторов 1 — 3 поступают соответственно напряжения О в !1с3 Пев Пдь Пд °

П1 о

Рассмотрим работу устройства на примере включения симистора 1 фазы

А, так как управление остальными симисторами 2 и 3 в фазах В и С проис-. ходит аналогичным образом, Пусть поступление. переменного напряжения на вход устройства происходит в момент времени (фиг.2).

При этом напряжение Ug на выходе выпрямителя 10 выше напряжения Uy на выходе выпрямителя ll в управляющей цепи симистора 1, Насмотря на то, что напряжение Ug является отпирающим напряжением управляющего перехода симистора 1, ток через управляющий переход симистора 1 протекать не будет, так как тиристор оптопары 12 не включен, ибо к светодиоду оптопары 12 приложено обратное напряжение, равное U@ -U . .Начиная с момента t > напряжение U z на выходе выпрямителя 11 станет больше напряжения

U g на выходе выпрямителя 10, при этом через светодиод оптопары 12 начинает протекать ток, который определяется разностью напряжений UU@ и величиной резистора 14. После включения светодиода оптопары 12, запираются диоды выпрямителя 10 и включается тиристор оптопары 12, через который протекает ток, определяе.мый напряжением Uzv резистором 13.

Начиная с момента t3 напряжения Ug на выходе выпрямителя 10 становится выше напряжения U на выходе выпрямителя 11, что приводит к прямому смещению управляющего перехода симистора 1 и к обратному смещению перехода анод-катод светодиода оптопары 12.

При этом отпирается управляющий переход симистора 1 и запирается светодиод оптопары 12, После открытия управляющего перехода симистора 1 через него протекает ток, определяемый напряжением Ug сопротивлением резистора 13, при этом диоды выпрямителя ll

1394354 заперты обратным напряжением U1,-U, а к переходу анод-катод свет диода оптопары 12 прикладывается обратное напряжение, равное падению напряжения

5 на управляющем переходе симистора 1 (2,3) ° Таким образом, первоначальное включение симистора 1(2,3) происходит только в момент перехода напряжения

U>(U»U ) через нулевое значениев 1п что практически исключает возникновение коммутационных перенапряжений в сети переменного тока, которые возникают при включении аналогичных устройств, Последующее включение симисто-15 ра 1 (2,3) происходит всегда в момент равенства напряжений Ug и U< что соответствует моменту перехода фазного напряжения через нулевое значение.

Таким образом, благодаря тому, 2р что подача импульсов управления как в первый момент включения симисторов, так и после включения устройства происходит в моменты перехода фаэных нап" ряжений через нулевое значение, прак-25 тически исключаются коммутационные перенапряжения в момент включения устройства в работу, а также устраняются искажения напряжения на нагрузке. 30

Применение коммутационных устройств переменного тока, управление тиристорами, которые выполнены по предлагаемой схеме, не только позволяет устранить в сети переменного тока коммутационные перенапряжения в момент включения этих устройств, но и повысить надежность работы устройств вычислительной техники, средств связи и автоматики. Послед- 4О нее обстоятельство играет первостепенное значение в связи с широким внедрением бесконтактньгх силовых устройств коммутации, Устранение коммутационных перенапряжений от включения бесконтактных тиристорных устройств коммутации в ряде случаев позволяет отказаться от устройств защиты от перенапряжений.

Формула изобретения

Устройство для управления симисторами, каждый из которых последовательно с нагрузкой анодом подключен к соответствующему фазному зажиму питающей сети, содержащее в каждой фазе трансформатор напряжения, первичная .обмотка которого включена между соответствующим ° фаэным зажимом и нулевым проводом питающей сети, первый и второй выпрямители, к входным зажимам которых подключены выводы вторичных обмоток трансформаторов напряжения соответственно предыдущей и последующей фаз, положительный выходной зажчм первого выпрямителя предназначен для подключения к катоду си- мистора, отрицательный соединен с одним выводом первого токоограничивающего резистора и отрицательным выходным зажимом второго выпрямителя, положительный выходной зажим которого предназначен для соединения с управляющим электродом симистора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения коммутационных помех при первом включении устройства, введены для каждой фазы тиристор" ная оптопара, второй токоограничивающий резистор, причем анод светодиода каждой оптопары предназначен для соединения с катодом соответствующего симистора, а катод . с его управляющим электродом, анод фототиристора данной оптопары соединен с положительным выходным зажимом первого выпрямителя данной фазы, катод через второй токоограничивающий резистор - с его отрицательным выходным зажимом, а другой вывод первого токоограничивающего резистора соединен с положительным выходным зажимом второго выпрямителя.

1394354

Составитель А.Меркулова

Техред М.Дидык

Корректор А.Обручар

Редактор В,Бугренкова

Заказ 2232/52 Тираж 665

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4