Фазовключающее устройство

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (I9) (!!) дц 4 Н 02 Н 3/08, 69/01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П1НТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / -:::-.

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ л

В и

° Ю

\ ° (21) 3864740/24-07. (22) 11.03,86 (46) 30.03.89.Бюл. 9 12 (71 ) Производственно-энергетическое объединение "Донбассанерго" (72) В,А.Рабочий и А.А.Рабочий (53) 621.316.925 (088.8) (56) Устройство включения в заданную фазу для испытаний защитных реле в переходных режимах. — Электрические станции. М., 1967, 110, с ° 84-85, Полупроводниковый фазовыключатель. - Электрические станции. И., 1971, У 3, с. 65-68. (54) ФАЗОВКЛМЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к устройствам управления фазового включения в заданный период переменного тока, Изобретение относится к электро технике, а именно к устройствам включения в заданную фазу, и может ис-. пользоваться для физического моделирования переходных процессов, для испытания быстродействующих релейных защит и датчиков тока, а также для фазового управления включением силовых цепей с целью ограничения токов в ключ ения, Целью изобретения является упрощение устройства, расширение его области применения и повышение точности включения в момент перехода напряжения через нулевое значение, На фиг.1 показана схема устройст- ва; на фиг. 2 — временные диаграммы сиг налов .,Цель изобретения — упрощение устройства, расширение функциональных воэможностей и повьппение точности включения в момент перехода напряжения через нулевое значение. Цель достигается за счет выполнения блока управления в виде выпрямительиого моста, в плечи которого включены управляющие диоды оптотиристоров. Выходные. элементы оптотиристоров включены в цепи заряда и разряда конденсатора.

Выдача сигнала в нужный момент времени обеспечивается sa счет разряда конденсатора, эаряжаемого и разряжаемого в заданной последовательности, определяемой моментами открытия и отсечки диодов выпрямительного моста. 2 ил.

На фиг. 1 приняты следующие обоэнач ения . 1-6 — диоды выпрямительного моста блока управления, подключенного к фазорегулятору; 7 - оптронный тиристор, содержащий управляющий диод (стрелка наружу) и выходной элемент (стрелка внутрь), включенный в условно проводящее s данный момент плечо трехфазного выпрямителя, 8— дополнительный оптронный тиристор, управляющий диод которого включен в условно непроводящее в данный момент плечо выпрямителя, 9 — балластный резистор; 10 — вспомогательный выпрямитель; 11 — резистор для ограничения тока в цепи управляющих диодов силовых оптронных тиристоров 12 и 13, 14 †.ключ управления; 15 — зарядный

1 469529 диод; 16 — зарядный резистор; 17— накопительный конденсатор; 18 — дополнительный оптронный тиристор;

19 — разряднь<й резистор; 20 †фазорегулятор. Элементы 1 0-13 и 18 образуют силовой блок устройства„ элементы 1 - 9, 15 — 19 — блок управления.

На фиг.2 приняты.. следующие обозначения: U 1,, U1, U „ - линейные 1О напряжения фазорегулятора либо сети при его отсутствии; i<, i. — токи в цепях соответствующих диодов 1,2 трехфазного выпрямителя, напряжение на конденсаторе 17. 15

Устройство работает следующим об разом.

Предположи«., что замыкание ключа

14 осуществляется вручную в момент времени t< (фиг,2), В этот момент 2О ток пропускают диоды 1, 7, 6 под действием напряжения U, (потенциал точки а больше потенциала с), противоположного по фазе напряжению П показанному на фиг,2. При этом за- 25 рядный диод 15 и выходной элемент оптронного тиристора 7 открыты и конденсатор 17 заряжается напряжением

U через резистор 16 до значения, соответствующего величине приложенно-3р

ro напряжения и постоянной времени заряда, в течение промежутка времени,t<-1 . Когда приложенное напряжение и напряжение на конденсаторе сравняются, заряд прекратится и диод 15 закроется. Напряжение Uq на конденсаторе с момента t< сохраняет практически постоянное значение,так как цепь разряда 8, 18, 19-не вклю, чена. В момент t > перехода напряже- <О ния U д через нулевое значение (фиг,2) под действием напряжения

Ub открываются диоды 3, 2 и управляющий диод оптронного тиристора 8, обтекаемый током i выдает свето- 45 вой импульс в выходной элемент тиристора 8, который открывает цепь разряда конденсатора 17. Конденсатор

17 разряжается по цепи 17-8-18-19-17, При этом током разряда обтекается управляющий диод оптронного тиристора 18, включая выходной элемент в цепи управляющих диодов силовых оптронных тиристоров 12 и 13,ток в которых ограничивается резистором 11, Силовая цепь включается в момент t соответствующий моменту перехода через нуль напряжения U, При залыкании ключа 14 в момент, когда не проводит диод 1, происходит автоматическая задержка до момента времени t<, после чего процесс. происходит аналогично описанному. Задержка связана с тем, что в этом случае нечем будет возбудить излучатель оптронного тиристора 18, поскольку конденсатор 17 разряжен и требуется ждать его ааряда и последующего разряда церез цепь оптронного тиристора 8, Заряд же конденсатора 17 начнется лишь после того момента времени, когда напряжение U вновь станет неибольшим и . вновь начнет проводить ток диод 1.

Включение выходной цепи всегда обеспечивается в момент перехода напряжения U через нулевое значение.

Для получения заданной фазы включения необходимо сдвинуть с помощью

Фазорегулятора систему напряжений

"ь. ° " нйя силовой цепи, тем самым сдвигается точка перехода напряжения U ö через нулевое значение и, соответственно, момент выдачи импульса на включение нагрузки, что обеспечивает получение требуемой фазы включения, Если требуется включать нагрузку только в нуль напряжения использование фазорегулятора не требуется..

За счет согласования параметров резисторов в цепях управляющих диодов в предложенном устройстве не требуется трансформатор, а включение указанных диодов в плечи выпрямительного моста исключает необходимость в сглаживающих емкостях или отдельном источнике постоянного тока. Этим достигается упрощение устройства и улучшение его массогабаритных показ ат елей., Предложенная схема позволяет включением управляющих диодов в pasные плечи выпрямительного моста и подключением накопительного конденса- тора на соответствующее напряжение. осуществлять включение в момент перехода через нулевое значение любого напряжения трехфазной системы. Например, если управляющий диод оптотиристора 7 включить в .плечо моста, в котором установлен диод 3, управляющий диод оптотиристора 8 включит в плечо моста, в котором включен диод 4, а цепь накопительного конденсатора подключить на напряжение Ub, то тем самым обеспечивается включение нагрузки в момент перехода через нуле25, 35

Фо р м ул а и з о б р е т е ни я

Фазовключающее устройство, содержащее блок управления, входы которого имеют клеммы для подключения к 40

14695? вое значение напряжения U 1, Схема устройства позволяет, добавив оптроны в две другие. ветви моста, два накопителя и две выходные цепи,осуществлять поочередное включение нагрузки в разные фазы трехфаэной цепи. Размножение выходного сигнала достигается путем простого добавления управляющих диодов силовых оптотиристоров, 10

Возможность отказа от фазорегулятора при включении нагрузки в нуль напряжения и способность схемы автоматически формировать выходной сигнал точно в момент перехода напряже- 15 ния через нулевое значение позволяют использовать устройство для фазового управления включением силовых цепей с целью ограничения токов включения силовой нагрузки, например ос- 20 ветительной, или пусковых токов асинхронных двигателей, Все указанное расширяет функциональные возможности устройства.

Повышение точности включения в нуль напряжения обеспечивается использованием в качестве сигналов управления токов плеч выпрямительного моста блока управления возникающих по принципу действия трехфазной мос- 30 товой схемы BblIIpHMJIeíèÿ с активной нагрузкой, именно в момент перехода через нулевое значение соответствующег о нап р яж ения.

g ,6 соответствующим выводам фазорегулятора, подключенные к входам вспомогательного выпрямителя силового блока, ключ управления, цепь заряда накопительного конденсатора, первый вывод которой подключен к соответствующему входу блока управления,второй вывод через накопительный конденсатор соединен с другим входом блока управления, и цепь разряда накопительного конденсатора, подключенную параллельно накопительному конденсатору, .о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения, упрощения и повышения точности включения в момент перехода напряжения через нулевое значение, блок управления выполнен в виде трехфазного двухполупериодного выпрямительного моста, нагруженного вновь введенным балластным резистором, в соответствующие плечи указанного моота включены вновь введенные управляющие диоды оптронных тиристоров, выходные элементы которых включены последовательно соответственно в цепи заряда и разряда накопительного конденсатора, в цепь разряда накопитель-. ного конденсатора включен управляющий диод вновь введенного дополнительного оптроннпго тиристора, выходной элемент которого включен к цепочку, состоящую иэ последовательно соединенных ключа управления и вновь введенных управляющих диодов силовых оптронных тиристоров силового блока, а указанная цепочка подключена к выходу вспомогательного выпрямителя силового блока, 1 469529

Фие.f

Иаб

Составитель К,П!алан

Техред Л. Сердюкова Корректор М.Васильева

Редактор Т.Лазоренко

Заказ 1362/55 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Москва, З-35, Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101