УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ КОММУТАТОРОМ НА СИМИСТОРАХ Российский патент 2005 года по МПК H02H7/10 

Изобретение относится к электротехнике и может быть попользовано для защиты трехфазной нагрузки от неполнофазного режима работы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство управления трехфазным коммутатором на симисторах (I) (прототип),содержащее первую группу из трех объединенных анодами диодов, подключенных катодами к соответствующим фазам сети, вторую группу из объединенных катодами двух диодов и тиристора, подключенных анодами к выходным клеммам коммутатора, причем управляющий электрод тиристора подключен к блоку управления, выполненному на оптроне, фототиристор которого через ограничительный резистор подключен к аноду тиристора, а светодиод через переменный и ограничительный резисторы подключен между общими точками обеих вентильных групп, к которым подключена также цепь из последовательно соединенных пускового тиристора, управляющий электрод которого подсоединен к первому выводу первой пусковой кнопки управления, нагрузочного резистора, трехфазных оптронов, фототиристор каждого из которых подключен через ограничительный резистор к выходу мостового выпрямителя, вход которого предназначен для подключения к управляющему переходу соответствующего симистора, вторую кнопку управления, причем второй вывод первой кнопки управления подключен к плюсовой клемме одного из мостовых выпрямителей через дополнительный резистор, вторая кнопка управления шунтирует цепь из светодиодов трехфазных оптронов.

Недостатком данного устройства является усложненность выпрямителя, питающего входные цепи оптронов, реализованного в виде трехфазного мостового, наличие пускового тиристора, что приводит к излишним тепловым потерям на ограничительных резисторах, снижает надежность.

Целью изобретения является уменьшение тепловых потерь, устранение из управляющих цепей фазных оптронов пускового тиристора, что повысило надежность устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для управления трехфазным коммутатором на симисторах, подключенных к фазам сети, содержащем группу вентилей из объединенных катодами двух диодов и тиристора, подключенных анодами к выходным клеммам коммутатора, причем управляющий электрод тиристора подключен к блоку управления, выполненному на оптроне, фототиристор которого через первый ограничительный резистор подключен к аноду тиристора, а его светодиод подсоединен анодом к катодам групп вентилей, катодом - к первому выводу переменного резистора, связанного вторым выводом с первым выводом второго ограничительного резистора, первую и вторую кнопки управления; три фазных оптрона, фототиристор каждого из которых подключен через соответствующий ограничительный резистор к выходу мостового выпрямителя, вход которого предназначен для подключения к управляющему переходу соответствующего симистора, причем светодиоды фазных оптронов соединены последовательно-согласно, зашунтированы второй кнопкой управления и подключены катодом светодиода третьего фазового оптрона через нагрузочный резистор к второму выводу второго ограничительного резистора, - введен диод, подсоединенный анодом к одной из фаз сети, а катодом - через первую кнопку управления - к катодам группы вентилей и аноду светодиода первого фазного оптрона, второй вывод второго ограничительного резистора подключен к нулевой шине.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в изменении схемы выпрямителя, питающего входные цепи оптронов, в исключении из схемы пускового тиристора, что позволило уменьшить тепловые потери в резисторах, повысить надежность устройства.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства. Устройство для управления трехфазным коммутатором на симисторах 1, подключенных к фазам сети А, В, С, содержит группу вентилей из объединенных катодами двух диодов 2 и тиристора 3, подключенных анодами к исходным клеммам 4-6 коммутатора, причем управляющий электрод тиристора 3 подсоединен и блоку управления, выполненному на оптроне 7, фототиристор которого через первый ограничительный резистор 8 подключен к аноду тиристора, а его светодиод подсоединен анодом к катодам группы вентилей, катодом через переменный резистор 9 ограничительный резистор 10 - к нулевой шине: первую 11 вторую 12 кнопки управления, три фазных оптрона 13, фототиристор каждого из которых подключен через соответствующий ограничительный резистор 14 к выходу мостового выпрямителя 15, вход которого предназначен для подключения к управляющему переходу соответствующего симистора 1, причем светодиоды фазных оптронов 13 соединены последовательно-согласно, зашунтированы второй кнопкой управления 12 и подключены анодом первого светодиода к катодам группы вентилей и первому выводу первой пусковой кнопки управления 11, подсоединенной вторым выводом к катоду диода 16, подключенного анодом к одной из фаз сети (А), катодом третьего светодиода через нагрузочный резистор 17 - к нулевой шине.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии при наличии напряжения питающей сети трехфазный однополупериодный выпрямитель, образованный двумя диодами 2 и тиристором 3, подключен к выходным клеммам 4-6 коммутатора, и поэтому отсутствует потребление тока блоком управления, входные цепи фазных оптронов 13 также обесточены, симисторы 1 закрыты.

При кратковременном нажатии кнопки 11 фаза А через диод 16, кнопку 11 подключается к входным цепям оптрона 7 и фазных оптронов 13, через которые начинают протекать токи: для входной цепи оптрона 7, контролирующего уровень напряжения питающей сети, через переменный резистор 9 и второй ограничительный резистор 10 к нулевому проводу, - и для входных цепей фазных оптронов 13 через нагрузочный резистор 17 к нулевому проводу. Отпираются фототиристоры оптронов 13, что приводит к включению симисторов 1 и, следовательно, появлению напряжения на анодах вентилей 2,3; при нормальном напряжении сети происходит включение фототиристора 7, соответственно, тиристора 3 и к входам оптронов прикладывается трехфазное однополупериодное напряжение, поддерживающее устройство во включенном состоянии после отпускания кнопки 11. При обрыве одной из фаз питающей сети или повреждении типа "обрыв" любого из симисторов 1 (например, в фазе С) трехфазный однополупериодный выпрямитель переходит в режим двухпульсного выпрямления с провалом выпрямленного напряжения - в течение 60 эл. - до нуля, что приводит к погасанию светодиодов фазных оптронов 13 и запиранию симисторов 1 в момент равенства потенциалов фаз В и А.

При необходимости отключения коммутатора нажимается кнопка 12, что приводит к шунтированию светодиодов фазных оптронов 13, запиранию симисторов в момент перехода токов в фазах через нуль, и коммутатор отключается.

В сравнении с прототипом (1) заявленное устройство для управления трехфазным коммутатором на симисторах отличается вдвое меньшим напряжением, приложенным к входным цепям оптронов и, следовательно, вдвое меньшими тепловыми потерями в резисторах, ограничивающих их ток, а подсоединение первой кнопки управления 11 к катодам группы вентилей 2 через диод 16 дало возможность устранить из устройства пусковой тиристор.

Источники информации:

Патент РФ №2178227, кл. Н 02 Н 7/10, 2000 г. "Устройство для управления трехфазным коммутатором на симисторах".

Использование: для защиты трехфазной нагрузки от неполнофазного режима работы. Технический результат заключается в уменьшении тепловых потерь и в повышении надежности устройства. Устройство для управления трехфазным коммутатором на симисторах, подключенных к фазам сети, содержит группу вентилей из объединенных катодами двух диодов и тиристора, подключенных анодами к выходным клеммам коммутатора, причем управляющий электрод тиристора подсоединен к блоку управления, выполненному на оптроне, фототиристор которого через первый ограничительный резистор подключен к аноду тиристора, а светодиод подсоединен анодом к катодам группы вентилей, катодом через переменный резистор и второй ограничительный резистор к нулевой шине; первую и вторую кнопки управления, три фазных оптрона, фототиристор каждого из которых подключен через соответствующий ограничительный резистор к выходу мостового выпрямителя, а вход предназначен для подключения к управляющему переходу соответствующего симистора, причем светодиоды фазных оптронов соединены последовательно-согласно, зашунтированы второй кнопкой управления и подключены анодом первого светодиода к катодам группы вентилей и первому выводу первой пусковой кнопки управления, подсоединенной вторым выводом к катоду диода, подключенного анодом к одной из фаз сети, катодом третьего светодиода через нагрузочный резистор к нулевой шине. 1 ил.

Устройство для управления трехфазным коммутатором на симисторах, подключенных к фазам сети, содержащее группу вентилей из объединенных катодами двух диодов и тиристора, подключенных анодами к выходным клеммам коммутатора, причем управляющий электрод тиристора подключен к блоку управления, выполненному на оптроне, фототиристор которого через первый ограничительный резистор подключен к аноду тиристора, а его светодиод подсоединен анодом к катодам группы вентилей, катодом - к первому выводу переменного резистора, связанного вторым выводом с первым выводом второго ограничительного резистора, первую и вторую кнопки управления, три фазных оптрона, фототиристор каждого из которых подключен через соответствующий ограничительный резистор к выходу соответствующего мостового выпрямителя, вход которого предназначен для подключения к управляющему переходу соответствующего симистора, причем светодиоды фазных оптронов соединены последовательно-согласно, зашунтированы второй кнопкой управления и подключены катодом светодиода третьего фазового оптрона через нагрузочный резистор к второму выводу второго ограничительного резистора, отличающееся тем, что в него введен диод, подсоединенный анодом к одной из фаз сети, а катодом - через первую кнопку управления к катодам группы вентилей и аноду светодиода первого фазового оптрона, второй вывод второго ограничительного резистора подключен к нулевой шине.