Устройство для коммутации цепи переменного тока

 

0 П И С А Н И Е 335789

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 27.VII.1970 (№ 1472647/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 11.1Ч.1972. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 16Л .1972

М. Кл. Н 03k 17/56

Комитет по делам иаойретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.316.544.1(088.8) Авторы изобретения

В. С. Бызов, А. Я. Ничик, А. В. Новиков и А. С. Руппо

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОММУТАЦИИ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к средствам управления электроприводами переменного тока.

Известные устройства для коммутации цепи переменного тока, содержащие силовые тиристоры, схемы управления с источниками управляющего сигнала и трансформаторы, не обеспечивают достаточной надежности и стабильности момента включения тиристоров.

Описываемое устройство свободно от указанных недостатков благодаря тому, что в схему управления введены параллельно соединенные последовательные RC-цепи, подключенные общей точкой резисторов к одному из зажимов источника управляющего сигнала, выполненного в виде делителя напряжения, и общей точкой конденсаторов — к средней точке указанного делителя, причем точки соединения конденсаторов и резисторов

RC-цепей связаны с согласующими элементами схемы управления, а через выходные зажимы ключевой схемы и секции обмотки трансформатора подключены к другому зажиму делителя напряжения.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для коммутации цепи переменного тока; на фиг. 2 в графики токов и напряжений в различных точках устройства.

Устройство предназначено для управления двумя тиристорами и состоит из трансформатора 1Тр, первичная обмотка которого включена в цепь переменного тока, а вторичные обмотки, соединенные последовательно, подключены к базам ключевых транзисторов 1Т и 2Т. Коллекторы ключевых транзисторов подключены к общим точкам двух пар последовательно соединенных конденсаторов 1С и

2С и резисторов IR и 2R и базам фиксирующих транзисторов ЗТ и 4Т. Эмиттеры фиксирующих транзисторов связаны через согла10 сующие устройства 1СУ и 2СУ с управляющ ими электродами тиристоров 1Тир и 2Тир.

Питание 1U на последовательно соединенные конденсаторы 1С и 2С» резисторы IR — 2R подается с регулируемого делителя напряже15 ния 1Rp. Движок делителя делит его на две части.

Тиристоры 1Тир и 2Тир питаются переменным током от той же сети, что и первичная обмотка трансформатора 1Тр переключаю20 щего устройства. Переключающее устройство позволяет управлять двумя тиристорами, но так как схемы управления каждым тиристором аналогичны и работают в противофазе, то рассмотрение принципа работы переклю25 чающего устройства осуществляется на примере управления одним из тиристоров, например 1Тир.

Фазосдвигающая схема построена на принципе задержки момента выдачи сигнала на

30 включение тиристора за счет времени разря335789 5

1О

15 го

3 да конденсатора в RC-цепи. Рассмотрение работы схемы производится с момента времени 4; при этом предполагается, что конденсатор 1С заряжен до напряжения 1U, снимаемого с части делителя напряжения Ир. Вторичная обмотка трансформатора 1Тр подключена к базе ключевого транзистора 1Т так, что в момент времени 4 транзистор закрывается, в результате чего начинается разряд конденсатора 1С через сравнительно большое сопротивление резистора 1R. В процессе разряда конденсатор 1С стремится перезарядиться до напряжения 1Uq, снимаемого с части делителя напряжения 1Rp, т. е. разряд характеризуется кривой (а). Начиная с момента времени to, к рабочему переходу тиристора 1Тир прикладывается напряжение положительного полупериода сети переменного тока. В промежутке времени tq — 4 к базе фиксирующего транзистора ЗТ приложен положительный потенциал, снимаемый с конденсатора 1С, поэтому ток, протекающий через переход эмиттер-коллектор транзистора ЗТ, согласующее устройство 1СУ и управвляющий переход тиристора 1Тир, равен нулю, тиристор закрыт и, следовательно, рабочий ток i через тиристор не протекает. К моменту времени 1 конденсатор 1С разряжается до нулевого потенциала на обкладках, а затем в момент t<+At на правой обкладке его положительный потенциал достигает такого значения, при котором транзистор 3Т полностью открывается и включает тиристор

1Тир. Через его рабочий переход начинает протекать ток. К моменту 4 рабочий ток, протекающий через тиристор, падает до нуля, и тиристор закрывается. Таким образом, рабочий ток через тиристор протекает только часть времени положительного полупериода питающей сети ограниченного момента

Одновременно с закрытием тиристора 1Тир за счет отрицательного полупериода напряжения на вторичной обмотке трансформатора 1Тр транзистор 1Т открывается, обесп=чи4 вая условия быстрого заряда конденсатора

1С через небольшое сопротивление плеча делителя напряжения 1Rp до напряжения 1U>, при этом транзистор 3Т закрывается. На время действия отрицательного полупериода напряжения сети тиристор 1Тир остается закрытым как за счет обратного напряжения, приложенного к рабочему переходу его, так и за счет отсутствия тока в его цепи управления.

С момента t, начинается повторение процесса. Такое построение переключающего устройства делает его нечувствительным к допустимым колебаниям напряжения питания IU<, 1 4. При этом момент t< открытия тиристора

1U

1Тир определяется отношением и может

1 2 регулироваться изменением этого отношения от 0 до 180 .

Для управления тремя и более тиристорами устройство строится аналогично описанному.

Предмет изобретения

Устройство для коммутации цепи переменного тока, содержащее силовые тиристоры, схему управления с источником управляющего сигнала и трансформатор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности его работы и стабильности момента включения тиристоров, в схему управления введены параллельно соединенные последовательные

RC-цепи, подключенные общей точкой резисторов к одному из зажимов источника управляющего сигнала, выполненного в виде делителя напряжения, и общей точкой конденсаторов — к средней точке указанного делителя, причем точки соединения конденсаторов и резисторов RC-цепей связаны с согласующими элементами схемы управления, а через выходные зажимы ключевой схемы и секции сбмотки трансформатора подключены к другому зажиму делителя напряжения.