УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ КОММУТАТОРОМ НА СИМИСТОРАХ Российский патент 1997 года по МПК H03K17/56 H03K17/72 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для включения и отключения трехфазной нагрузки.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство на симисторах, содержащее трехфазный выпрямительный мост из пяти диодов и тиристора, управляющий электрод которого подключен к блоку управления, выполненному на оптронах, фототиристор которого через ограничительный резистор подключен к аноду тиристора, а светодиод через переменный резистор подключен к выходу упомянутого выпрямителя, причем вход указанного выпрямителя подсоединен к клеммам для подключения фаз сети, а выход подключен к цепи из последовательно соединенных пускового тиристора, управляющий электрод которого подключен к пусковому блоку, выполненному на замыкающем контакте кнопки "ПУСК", подключенной через ограничительный резистор к его аноду, нагрузочного резистора и светодиодов трех фазных оптронов, фототиристор каждого из которых подключен через ограничительный резистор к выходу мостового выпрямителя, вход которого предназначен для подключения к управляющему электроду соответствующего симистора.

Недостатком известного устройства является относительно высокий уровень коммутационных помех, поскольку управляющие импульсы симисторов формируются из анодных напряжений, усложненность схемы управления, содержащей три оптрона и два тиристора, что приводит к понижению надежности.

Задачей изобретения является повышение надежности, снижение уровня коммутационных помех.

Поставленная задача достигается тем, что в устройство для управления трехфазным коммутатором на симисторах, содержащем первую группу из трех объединенных анодами диодов, вторую группу из объединенных катодами двух диодов, первую и вторую кнопки управления, введены три резистора и два диода, причем первый диод подключен катодом к катодам диодов второй группы, аноды диодов второй группы через резисторы подсоединены к управляющим электродам симисторов двух фаз, анод первого диода через резистор и размыкающий контакт кнопки управления подсоединен к управляющему электроду симистора третьей фазы, катоды диодов первой группы подсоединены к выходным клеммам устройства, аноды диодов первой группы подключены к катодам диодов второй группы, замыкающий контакт второй кнопки управления одним из выводов через второй диод, подсоединенный к нему катодом, подключен к анодам диодов первой группы, а другим выводом к одной из фаз питающей сети.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в разработке симисторного коммутатора, позволяющего коммутировать трехфазную нагрузку при максимально простом исполнении схемы управления, снизив при этом уровень коммутационных помех и осуществив защиту нагрузки от неполнофазного режима работы как при исчезновении фазы, так и при повреждении симистров типа "обрыв".

Указанные признаки не выявлены в других технических решениях при изучении уровня данной области техники и, следовательно, решение является новым и имеет изобретательский уровень.

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо в электротехнике.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство для управления трехфазным коммутатором на симисторах 1 3, подключенных к фазам A, B, C сети, содержит первую группу из трех объединенных анодами диодов 4, 5, 6, подключенных катодами к выходным клеммам 7, 8, 9, вторую группу из двух диодов 10, 11 и первого диода 12, объединенных катодами, причем катоды диодов этой группы объединены с анодами диодов первой группы, аноды диодов 10, 11 через резисторы 13, 14 подсоединены к управляющим электродам симисторов 1, 2 фаз A, B; анод первого диода 12 через резистор 15 и размыкающий контакт кнопки управления 16 подсоединен к управляющему электроду симистора 3 фазы C, замыкающий контакт кнопки управления 17 одним из выводов через второй диод 18, подсоединенный к нему катодом, подключен к анодам диодов первой группы, а другим выводом к одной из фаз (A) питающей сети.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии при наличии напряжения питающей сети цепи управления семисторов 1 3 разомкнуты, поскольку диоды 4 6 подключены к выходным клеммам, симисторы заперты.

При кратковременном нажатии кнопки управления 17 (например, в момент времени ) по цепям: фаза C, управляющий переход симистора 3, кнопка управления 16, резистор 15, первый диод 12, второй диод 18, кнопка управления 17, фаза A и фаза B, управляющий переход симистора 2, резистор 14, диод 11, второй диод 18, кнопка управления 17, фаза A начинают протекать токи управления симисторов 3 и 2, последние открываются и до момента времени ωt = 2π в силовых цепях ток течет от фазы C, симистор 3, нагрузку, симистор 2 к фазе B.

После открывания симистора 2 по цепи: фаза A, управляющий переход симистора 1, резистор 13, диод 10, диод 5, симистор 2, фаза B начинает протекать ток, в момент времени wt = 2π включается симистор 1, а в силовых цепях ток потечет от фаз C, A, через симисторы 3, 1, нагрузку, симистор 2 к фазе B. В момент времени к симистору 3 прикладывается отрицательная полуволна напряжения фазы C, но по цепи: фаза C, управляющий переход симистора 3, кнопка управления 16, резистор 15, второй диод 12, диод 5, симистор 2, фаз B - продолжает протекать ток, который определяется половиной амплитуды линейного напряжения между фазами C и B и величиной сопротивления резистора 15; симистор 3 открывается, подключая нагрузку к фазе C (импульсы управления симисторов 1 3 формируются из отрицательного выпрямленного двухпульсного напряжения шириной в 240 эл.). Дальнейшее включение симисторов происходит аналогично в соответствии с чередованием фаз питающей сети.

Для отключения устройства нажимается кнопка управления 16, цепь управления симистора 3 разрывается, симистор закрывается, и в управляющих цепях появляется провал выпрямленного тока до нуля. В этот момент времени потенциалы фаз A и B равны, вследствие чего (симистор 3 закрыт) симисторы 1 и 2 закрываются, и устройство отключается от сети. Аналогично отключается устройство и в случае исчезновения фазы или обрыва симистора.

Для защиты от короткого замыкания в цепи нагрузки может служить устройство (на схеме не показано), содержащее два фазных датчика тока, каждый из которых выполнен на шунте, подключенном к входу мостового выпрямителя, выход которого подключен к последовательно соединенным регулируемому резистору и стабилитрону, зашунтированному светодиодом защитного оптрона, при этом фототиристоры обоих защитных оптронов включены параллельно и шунтируют управляющий переход одного из симисторов; при коротком замыкании в цепи нагрузки сигнал с одного из шунтов через выпрямительный мост подается на светодиод оптрона, фототиристор которого включается и шунтирует управляющий переход симистора, что приводит к его запиранию и отключению коммутатора, как и в случае неполнофазного режима.

В сравнении с известными устройствами предлагаемое устройство отличается более простой схемой управления, более низким уровнем коммутационных помех, возможностью защитить нагрузку от неполнофазного режима при повреждении симисторов типа "обрыв".

Использование: в электротехнике для включения и отключения трехфазной нагрузки. Сущность изобретения: задача изобретения - повышение надежности, снижение уровня коммутационных помех реализуется благодаря тому, что в устройстве для управления трехфазным коммутатором на симисторах, содержащем первую группу из трех объединенных анодами диодов, вторую группу из объединенных катодами двух диодов, первую и вторую кнопки управления, введены три резистора и два диода, причем первый диод подключен катодом к катодам диодов второй группы, аноды диодов второй группы через резисторы подсоединены к управляющим электродам симисторов двух фаз, анод первого диода через резистор и размыкающий контакт кнопки управления подсоединен к управляющему электроду симистора третьей фазы, катоды диодов первой группы подсоединены к выходным клеммам устройства, аноды диодов первой группы подключены к катодам диодов второй группы, замыкающий контакт второй кнопки управления одним из выводов через второй диод, подсоединенный к нему катодом, подключен к анодам диодов первой группы, а другим выводом - к одной из фаз питающей сети. 1 ил.

Устройство для управления трехфазным коммутатором на симисторах, содержащее первую группу, из трех объединенных анодами диодов, вторую группу из объединенных катодами двух диодов, первую и вторую кнопки управления, отличающееся тем, что в него введены два диода и три резистора, причем первый диод подключен катодом к катодам диодов второй группы, аноды диодов второй группы через соответствующие резисторы подсоединены к управляющим электродам соответствующих симисторов двух фаз, анод первого диода через соответствующий резистор и размыкающий контакт первой кнопки управления подсоединен к управляющему электроду симистора третьей фазы, катоды диодов первой группы подключены к соответствующим выходным клеммам устройства, аноды диодов первой группы подключены к катодам диодов второй группы, замыкающий контакт второй кнопки управления одним из выводов через второй диод, подсоединенный к этому выводу катодом, подключен к анодам диодов первой группы, а другим выводом к одной из фаз питающей сети.