Устройство для защиты преобразователя от перенапряжений (его варианты) Советский патент 1983 года по МПК H02H7/12 

о.

ND X)

:о

i;. Устройство для защиты преобразователя от перенапряжений, содержащее цепочку, состоящую из последовательно соединенных контактора,-доосселя и конденсатора входного фильтра, причем контактор и дроссель включены в положительную силовуюшину и соединены с поло)ительным выводом для подключения источника питания, а конденсатор входного фильтра включен между положительной и отрицательной силовыми шинами, отличающеес я тем, что,с целью повышения надежности защиты от перенапряжений, в него введены два диода и варистор, причем второй диод анодом подключен к общей точке дросселя и конденсатора входного фильтра, а катодом к общей точке ааристора и первого диода, при этом варистор другим выводом подключен к общей точке контактора и дросселя, а первый диод анодом подключен к отрицательной силовой шине.

3. Устройство для защиты преобразователя от перенапряжений, содержащее цепочку, состоящую из последовательно соединенных контактора, дросселя и конденсатора входного фильтра, причем контактор и дроссель включены в положительную с.иловую шину и соединены с положительным выводом для подключения источника питания, а конденсатор входного фильтра включен между положительной и отрицательной силовыми шинами, о тличающееся тем, что, с целью повышения надежности защиты от перенапряжений, в него введены два диода, варистор, конденсатор, ,и резистор, причем контактор шунтирован конденсатором и последовательно соединенными с ним и параллельно между собой резистором и первым диодом, включенным в прово; 1ящем по отношению к источнику питания направлении, а дроссель шунтирдван цепочкой)состоящей из варистора и последовательно соединенного d ним второго диода, включенного в непроЬодящем по отношению к источнику питания направлении.

. 1, Устройство для защиты ;преобразователя от перенапряжений, содержащее цепочку,состоящую из последовательно соединенных контактора. Дросселя и конденсатора входно- го фильтра, причем контактор и дроссе.ш включены в положительную силовую шину и соединены с положительным -выводом для подключения источника питания, а конденсатор входного фильтра вклвдчен между положительной иJpтpицaтeльнoй силовыми шинами, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности защиты от перенапряжений, в него введены два диода и варистор, причем один вывод варистора соединен с общей тонкой дросселя и конденсатора входного фильтра, а другой вывод подключен к i общей точке двух диодов, первый, из которых анодом подключен к отри(Л цательной силойой шине, а второй катодом подключен к общей точке конс тактора и дросселя.

.Изобретение относится к защите от перенапряжений силовых цепей с импульсными преобразователями.

Известно устройство для защиты от перенапряжений цепей с индуктивностью, содержащее реактор, параллельно которому подключена цепь, состоящая из последовательно соединенных резистора, диода и тиристора, между анодом и управляющим электродом которого включен э лемент с нелинейной характеристикой СЛЗ i

Недостатком этого устройства являются его низкие функциональные воможности, так как оно, не защищает от перенапряжений и переброса дуги на контакторе, включенном последовательно с указанным реактором.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для защиты преобразователя от, перенапряжений, содержащее последовательно соединенные контактор, дроссель и конденсатор входного фильтра, подключенные к источнику питания, причем параллельно конденсатору, соединенному с минусом .источника питания, подключен импуль ный преобразователь, а дроссель шунтирован резистором и последовательно соединенными с ним и встречнопараллельно Между собой тиристорами1 2.

Недостатками этого устройства являются его сложность, так как

имеются две группы тиристоров, а также низкая надежность защиты от перенапряжений и переброса дуги на контакторе.

5 Цель изобретения - повыиениё надежности защиты от перенапряжений. Поставленная цель в устройстве по первому варианд-у достигается тем что в устройство для защиты

0 1реобразова7еля от перенапряжений, содержащее цепочку, состоящую из юследовательно соединенных контактора, дросселя и конденсатора входного фильтра, причем контактор и

5 Ьроссель включены в положительную

силовую шину и соединены с положительным выводом для подключения источника питания, а конденсатор входного фильтра включен между положительной и отрицательной силовыми шинами, введены два диода и варистор, причем один вывод варистора соединен с общей точкой дросселя и конденсатора входного фильтра, а другой вывод подключен к общей точке двух диодов,

5 первый из которых анодом подключай к отрицательной силовой шине,.а второй катодом подключен к общей точке контактора и дросселя. . Поставленная цель в устройстве

0. по второму варианту достигаетвя -тем, что в устройство для защиты преобразователя от перенапряжений, содержащее цепочку, состоящую из последовательно соединенных контактора, дросселя и конденсатора входного фильтра, причем контактор и дроссель вкл чены в положительную, силовую шину и соединены с положительным выводом для подключения источника питания, а конденсатор входного фильтра вклю чён между положительной и отрицател ной силовыми шинами, введены два ди да и варистор, причем второй диод анодом подключен к общей точке дрос селя и конденсатора входного фильт ра, а катодом - к -общей точке ва-. pfHCTOpa и первого диода, при этом варистор другим выводом подключен к общей, точке контактора и дросселя, а первый диод анодом подключен к отрицательной силовой шине. Поставленная цель в устройстве по третьему варианту достигается тем, что в устройство для защиты преобразователя от перенапряжений, содержащее цепочку, состоящую из последовательно соединенных контакт ра, дросселя и конденсатора входного фильтра, причем контактор и дро сель включены в положительную силовую шину и соединены с положительным выводом для подключения источника питания, а конденсатор входного фильтра включен между положительной и отрицательной силовыми шинами, введены два диода, варис-лтор конденсатор и резистор, причем контактор шунтирован конденсатором и последовательно соединенными с ним и параллельно между собой резисторо и первым диЬдом, включенньни в прово дшцем по отношению ; к источнику питания направлении, а дроссель шун тирован цепочкой, состоящей из вари тора и последовательно соединенного с ним второго диода, включенного в непроводящем по отношению к источнику питания направлении. , На фиг. 1 представлен принципиал ная схема устройства для защиты преобразователя от перенапряжений п первому варианту; на фиг.2 - то же по второму варианту; на фиг.3 то же, по третьему варианту. Устройства(фиг.1-3) содержат последовательно соединенные контактор .троссель 2 и конденсатор 3 входного фильтра, подключенные к источнику 4 питания, причем параллельно конде сатору 3, соединеннсму с минусом источника 4 питания, подключен импульсный .преобразователь 5, два диода 6 и 7 и варистор 8. Устрюйство, представленное на фиг.3.кроме того содержит конденсатор 9 и резистор 10.., Устройство по первому варианту .1) работает следующим образом При переходном процессе, наприме заряде конденсэтора 3 входного филь ра или коротком замыкании в цепи импульсного преобразователь 5в на чальный момент времени вс.е напряжение прикладывается к дросселю 2. На этот бросок напря)сения устройство не реагирует, так как в цепи, шунтирующей дроссель 2,имеемся диод 7. В процессе заряда конденсатора 3 входного фильтра, а также при отключении ток ь короткого замыкания контактором 1, на дросселе 2 возникает ЭДС самоиндукции со знаком плюс на клеюле, соединенной с конденсатором 3. Как только величина ЭДС достигает порога срабатывания варистора 8, через него и диод 7, идет ток. Рассеивание электромагнитной энергии происходит на варисторе 8, порог срабатывания которого выбирается несколько выше максимальной амплитуды нормальной рабочей пульсации напряжения на дросселе 2. При отключении тока нагрузки или короткого замыкания контактором 1, за счет ЭДС самоиндукции образ.уется ток, замыкающийся по цепи: дроссель 2 - параллельно включенные конденсатор 3 и .преобразователь 5 - диод б - диод 7 - дроссель 2, т.е. в указанную цепь не входит контактор 1. Устройство по второму варианту (фиг.2) работает аналогично устройс,тву по первому варианту (фиг.1) , кроме того, указанное подключение диодов 6 и 7 и варистора 8 позволяет ограни1ить ток через диод б при размыкании контактора 1 и рассеивать электромагнитную энергию, запасенную в дросселе 2, на варисторе 8, а следовательно, повысить надежность работы диодов б и 7 и устройства в целом. Устройство по третьему варианту (фиг.З) работает следующим образом. При переходном процессе, например, заряде конденсатора 3 входного фильтра или коротком замыкании в цепи импульсного преобразователя 5 в начальный момент времени все напряжение прикладывается к реактору 2. На этот бросок напряжения устройст-. во не реагирует,, так как в цепи, шунтирующей дроссель 2,имеется диод iJ.B процессе заряда конденсатора 3 входного фильтра, а также при отключении тока короткого .замыкания контактором 1, на дросселе 2 возникает ЭДС самоиндукции со знаком плюс на клемме, соединенной с койденсатором 3. Как только величина , ЭДС достигает порога срабатывания . варистррэ 8,через наго в диод 7 идет ток. Рассеивание электромагнитной энергии происходит на варисторе. 8, порог срабатывания которого выбирается несколько выше максимальной амплитуды нормальной рабочей пульсации напряжения на дросселе 2. , -При отключении тока нагрузки или короткого замыкания контактором 1,

за счет ЭДС самоиндукции образуются токи, замыкающиеся по цепи: источник 4 питания - диод б - конденсатор 9 - дроссель 2 - параллельно, включенные конденсатор 3 и преобразователь 5 - источник 4 питания, а также по цепи: дроссель 2 - варистор 8 - диод 7 - дроссель 2. При замыкании контактора 1 конденсатор 9 разряжается через резистор 10. .

. Введение дополнительного диода 7 и варистора 8 повышает надежность защиты преобразователя от перенапряженйй на входном.фильтре при переходных процессах.

Введение дополнительных диоДа б, конденсатора 9 и указанное их подключение создает дополнительный контур тока за счет заряда конденсатора 9, уменьшает подгар контактов и возможность переброса дуги на контакторе 1 при его размыкании.

Введение дополнительного резистора 10 дозволяет избежать подгдра кон тактов .контактора 1 при их повторном эа1.ыкании при заряженном конденсаторе 9.

Таким образом, преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известными является повышение надежности защиты от перенапряжений полупроводниковых преобразовательных устройств, снабженных входным индуктивно-емкостным фильтром и контактором.