Трехфазный коммутатор

 

Изобретение относится к импульсной технике - подключение нагрузки к трехфазной сети переменного тока. Сущность изобретения: коммутатор содержит первый и второй тиристорные оптроны, соединенные встречно-параллельно и включенные в каждую фазу питающей сети последовательно с нагрузкой, подсоединяемой к трем выходным выводам, первый трехфазный выпрямитель на диодах, подключенный анодами к выходным выводам, дополнительный тиристор , три первых, три вторых, три третьих и три четвертых диода, три первых и три вторых стабилитрона, три первых и три вторых резистора, первую и вторую кнопки управления . 1 ил.

СОЮЗ. СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 03 К 17/72

ГОСУДАРСТВЕ1+ЮЕ ПАТЕН1НОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 3 l

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕ НТУ (21) 4944790/21 (22) 14.06,91 (46) 30.07.93, Бюл. N 28 (71) Новосибирское авиационное производственное объединение "НАПО" (72) Гл5.Федоров (73) Новосибирское авиационное производственное объединение (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1786654, кл. Н ОЗК 17/72, 04.03.91, Авторское свидетельство СССР

М 1413718, кл. Н 03 К 17/56, 1988.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для подключения нагрузки различного характера к трехфазной сети пеоеменного тока.

Цель изобретения — повышение надежности.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в разработке трехфазного коммутатора, позволяющего устранить ток во входных цепях оптронных тиристоров при отрицательном анодном напряжении, существенно снизить ток во входных цепях оптронных тиристоров и второй кнопки управления при положительном анодном напряжении.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема трехфазного коммутатора.

Коммутатор содержит первый 1 (2, 3) и второй 4 (5, 6) тиристоры, соединенные. Ж,„, 1831766 АЗ (54) ТРЕХФАЗНЫЙ КОММУТАТОР (57) Изобретение относится к импульсной технике — подключение нагрузки к трехфазной сети временного тока. Сущность изобретейия: коммутатор содержит первый и второй тиристорные оптроны, соединенные встречно-параллельно и включенные в каждую фазу питающей сети последовательно с нагрузкой, подсоединяемой к трем выходным выводам, первый трехфазный выпрямитель на диодах, подключенный анодами к выходным выводам, дополнительный тиристор, три первых, три вторых, три третьих и три четвертых диода, три первых и три вторых стабилитрона, три первых и три вторых резистора, первую и вторую кнопки управления, 1 ил. встречно-параллельно и включенные в каждую фазу А (В, С) питающей сети последовательно с нагрузкой, подсоединяемой к выходным выводам 7-9; тиристоры 1-6 могут быть выполнены светоуправляемыми, при этом входными цепями тиристоров являются светодиоды 10 — 15 соответственно; первый трехфазный выпрямитель на диодах

16 — 18, подключенный анодами к выходным выводам 7-9; дополнительный тиристор 19, первые 20 — 22, вторые 23-25, третьи 26-28 и четвертые 29 — 31 диоды, первые 32-34 и вторые 35-37 стабилитроны, первые 38-40 .и вторые 41-43 резисторы, первая 44 и вторая

45 кнопки управления, при этом входная цепь первого оптронного тиристора 1 (2, 3) в каждой фазе подключена анодом светодиода 10 (11, 12) через соединенный с ним последовательно согласно первый диод 20 (21, 22) к его аноду, а катодом через соеди1831766 ненный с ним катодом первый стабилитрон

32 (33, 34) и первый резистор 38 (39, 40) — к выходному выводу 8 (9, 7) последующей фазы В (С, А), второй диод 23 (24, 25) подключен анодом к выходному выводу 7 (8, 9) каждой фазы, а катодом — к аноду первого стабилитрона 32 (33, 34) этой же фазы; входная цепь второго оптронного тиристора 4 (5, 6) подключена катодбм светодиода

13 (14, 15) к соответствующей фазе А (В, С), анодом через соединенные анодами третий диод.26 (27, 28) и второй стабилитрон 35 (36)— для двух фаз — к аноду четвертого диода 29 (30) и первому выводу второго резистора 41 (42), вторые выводы которых, в том числе и второго резистора 43 третьей фазы, подключены к катоду дополнительного тиристора

19, подсоединенного анодом к выходу трех-. фазного выпрямителя на диодах 16 — 18, первая кнопка управления 44 подключена 20 между управляющим электродом дополнительного тиристора 19 и анодом светодиода

12 (11, 10) первого оптронного тиристора 3 (1, 2) одной иэ фаэ С (А, В); вторая кнопка управления 45 подключена между точкой 25 соединения анода четвертого диода 31 с первым выводом второго резистора 43 и катодом второго стабилитрона 37.

Коммутатор работает. следующим образом, 30

В исходном состоянии при наличии напряжения питающей сети тиристоры 1 — 6 заперты, нагрузочные выводы 7 — 9 отключены от фаэ А, В, С. Коммутатор включается кратковременным нажатием первой кнопки 35 управления 44. Если это произошло в момент времени cd t = О, то по цепи фаза С, первый диод 22, .кнопка 44, управляющий переход дополнительного тиристора 19, второй резистор 42, второй стабилитрон 36, 40 третий диод 27, светодиод 14 протекает ток, открывающий тиристор 5 в фазе В, после открытия тиристора 5 его ток управления отводится в главную цепь посредством четвертого диода 30, шунтирующегосовместно 45 с открытым тиристором 5 цепь из последовательно соединенных второго стабилитрона 36, третьего диода 27 и светодиода 14. По цепи фаза А, первый диод 20, светодиод 10 оптронного тиристора 1, первый стабилит- 50 рон 32, первый резистор 38, тиристор 5, фаза В протекает ток, открывающий тиристор 1 в фазе А, после его открывания ток управления отводится в главную цепь посредством второго диода 23, шунтирующего 55 совместно с открытым тиристором 1 цепь из последовательно соединенных первого диода 20, светодиода 10 и первого стабилитрона 32. (После открывания тиристора 5 происходит также включение тиристора 3 в фазе С, ток управления которого протекает от фазы С, через первый диод 22, светодиод

12, первый стабилитрон 34, первый резистор 40, нагруэочные ветви в фазах А, В. тиристор 5, к фазе В), В силовых цепях ток течет от фаз С, А; через тиристоры 3, 1; нагрузку, тиристор 5 к фазе В.

С открытием тиристора 3 происходит включение дополнительного тиристора 19 по цепи: фаза С, тиристор 3, диод 18, тиристор 19, второй резистор 42, четвертый диод

30, тиристор 5, фаза В, и в промежутке

X времени а t - 0- — ток через него определя6 ется напряжением между фазами С и В.

С момента времени м t = — по цепи

Л

6 фаза А, тиристор 1, диод 16, дополнительный тиристор 19, второй резистор 43, четвертый диод 31, тиристор 3 (совмещенный током нагрузки в прямом направлении), фаза С начинает протекать ток, минуя входную цепь тиристора 6, Л

В момент времени в t = — тиристор 3.

3 запирается и ток управления смещается во входную цепь тиристора 6, состоящую иэ последовательно соединенных второй кнопки управления 45, второго стабилитрона 37. третьего диода 28 и светодиода 15; тиристор 6 отпирается и отводит ток управления в главную цепь посредством четвертого диода 31, B силовых цепях начинает протекать ток от фазы А через тиристор 1, нагрузку, тиристоры 5 и 6 к фазам В и С соответственно.

Ж

С момента времени м t = — по цепи фаза

В, тиристор 5 (смещенный током нагрузки в прямом направлении), диод 24, первый резистор 39, тиристор 6, фаза С протекает ток, минующий входную цепь тиристора 2. В мо2 мент времени а t = — л тиристор 5 запира-.

3 ется и ток управления смещается во. входную цепь тиристора 2 (цепь: фаза В, первый диод 21, светодиод 11, первый стабилитрон 33, первый резистор 39, тиристор

6,фаза С), последний отпирается и с помощью второго диода 24 шунтирует цепь светодиода

11. Ток в силовых цепях течет от фаз А, В; через тиристоры 1, 2, нагрузку, тиристор 6 к фазе С. Включение тиристора 4 происходит аналогично включению тиристоров 5 и 6 B соответствующий момент времени, Для исключения коммутатора кратковременным нажатием второй кнопки управления 45 прерывается входная цепь тиристора 6, который запирается, вследст1831766

30

40 вие этого запирается дополнительный тиристор 19, прерывается цепь питания тиристоров 4, 5 и, следовательно, тиристоров 1 — 3, Отключение коммутатора происходит и при исчезновении напряжения одной из фаз питающей сети, приводящем к запиранию дополнительного тиристора 19; Повторное включение коммутатора возможно только после восстановления нормального напряжения питающей сети повторным нажатием кнопки 44.

Подключение первой кнопки управления 44 к одной из фаз сети (С) через первый диод 22 предотвращает выход иэ строя дополнительного тиристора 19 после его открывания (переход анод — управляющий электрод), так как диод 22 по отношению к диодам 16 — 18 трехфазного выпрямителя включен встречно.

В сравнении с прототипом заявляемый трехфазный коммутатор отличается тем, что благодаря введению в силовую часть вторых оптронных тиристоров, соответствующему подключению цепей управления оптронных тиристоров, дополнительного тиристора и кнопок управления удалось существенно снизить тепловые потери во входных цепях оптотиристоров, устранить в них транзисторный эффект, существенно снизить ток через вторую кнопку управления, устранить дополнительный силовой диод, Формула изобретения

Трехфазный коммутатор, содержащий в каждой фазе первый тиристорный оптрон, подключенный катодом к выходному выводу, подсоединенному к нагрузке, а анодом для двух тиристоров — к соответствующей фазе сети, трехфазный выпрямитель, подсоединенный анодами диодов к выходным выводам, первые диоды, подсоединенные катодом к соответствующему входу — аноду светодиода первого тиристорного оптрона, первую и вторую кнопки управления, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, введены по числу фаэ вторые тиристорные оптроны, первые и вторые стабилитроны, вторые, третьи и четвертые диоды, первые. и вторые резисторы, а также дополнительный тиристор, причем вторые тиристорные оптроны подключены катодом

10 к аноду первого тиристорного оптрона, ано. дом — к выходному выводу данной фазы, анод первого диода соединен с анодом тиристорного оптрона в каждой фазе, а катод светодиода тиристорного оптрона через соединенный катодом первый стабилитрон и первый резистор подключен к выходному выводу последующей фазы, второй диод подключен анодом к выходному выводу каждой фазы, а катодом — к аноду первого ста20 билитрона данной фазы, катоды светодиодов вторых тиристорных оптронов подключены к соответствующей фазе, аноды светодиодов вторых тиристорных опТронов через соединенные анодами третий

25 диод и второй стабилитрон для двух фаз — к аноду четвертого диода, катод которого подключен к соответствующему выходному выводу данной фазы, и первому выводу второго резистора, вторые выводы которых, в том числе и второго резистора третьей фазы, подключены к катоду дополнительного тиристора, анод которого подсоединен к выходу трехфазного, выпрямителя, первая кнопка управления включена между управляющим электродом дополнительного. тиристора и анодом светодиода первого тиристорного оптрона одной из фаз, вторая кнопка управления подключена к входной цепи второго тиристорного оптрона третьей фазы между точкой соединения анода четвертого диода с первым выводом второго резистора и катодом ВТорого стабилитрона.

1831766

Составитель Г. Федоров

Редактор Т. Горячева Техред M.Moðãåíòàë Корректор П. Гереши

Заказ 2554 Тираж Подписное

ВНИИПИ Гос а т уд рс венного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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