Трехфазный тиристорный коммутатор Советский патент 1983 года по МПК H03K17/567 

Изобретение относится к импульсной .технике и мржет быть использовано в устройствах автоматики и преобразовательной техники для коммутации сильных токов. Известен трехфазн.ый тнристорный ком мутатор, содержащий между входными и выходными шинами каждой фазы два сило вых тиристора, включенных встречно-параллельно, и генератоо управляюишх импульсов, состоящий из времязада.ющей RC -41епи и порогового элемента с положительной обратной связью l , Недостатком устройства является низкая надежность работы, которая обуслсмв;1ена потерями в тиристорах, которые возникают при подаче на управляющие элек роды зейпускающих импульсов при отрицательном напряжении на анодах. Известен также трехфазный тиристо ный коммутатор, содержащий между вход ными и выходными шинами каждой фазы два силовых тиристора, включенных встречно- 1араллельно, и формирователь импульсов управления, состоящий из вспо могательного вьшрямительного моста, интегрирующей RC. -цепи, элемента с 5 -образной характеристикой, тиристора управления и стабилитрона с токоограни чивающим резистором 2 . Недостатком данного устройства является низкая надежность работы при работе на нагрузку реактивного характера. Цель изобретения - повышение надеж ности тиристорного коммутатора за счет упрощения схемы управления и обеспечения независимости длительности управляю .щих импульсов от величины и характера нагрузки, Поставленная цель достигается тем, что в трехфазном тиристорном коммутато ре, содержащем между входными и выходными шинами каждой фазы два силовых тиристора, включенных встречно- параллельно, и формирователь импульсов управления, состоящий из вспомогательного вьтрямительного моста, интегрирующей RC нцепи, элемента с 5 -обрааной характеристикой, тиристора управления и стабилитрона с токоограничиваю1 1им резистором, в цепь каждой фазы введены пять диодов и фазосдвигаюшие RC -це почки, при этом катоды первьк диодов соединены с входными шинами, а аноды объединены в первую общую точку, к которой подключены аноды вторых диодов, катоды которых соединены с соответствую щими входшими шинами, катоды третьих диодов соединены с управляюпопии элект- родами силсВых тиристоров, у которых ка«годные выводы подключены к выходным шинам, аноды третьих диодов объединены во вторую o&ujTo точку, которая четвер-; тые диоды и: первые резисторьг соединена с соответствующими управляющими элек- родами тиристоров, у которых катодные выводы пошиоочены к входным шинам, пятью диоды анодами соединены с выходными шинами, а катодами через соответствующие фазосдвигающие RC -цепочки с шиной Минус вспомогательного вьшрямител1,ного моста, шина Плюс которого через токоограничивающий резис тор соединена с катодом стабилитрона, параллельно стабилитрону включена интегрирующая RC -цепь, у которой вывод конденсатор соединен с анодом стабилитрона, вы:1сод интегрирующей -цепи соединен че)эез элемент с 5 - образной характеристикой с управляющим электродом тиристора управления и через шестой диод с его (шодом, анод тиристора управления че)эез второй резистор соединен с первой общей точкой, а катод - с второй общей точкой и через третий резистор и седьмой диод соединен с анодом стабилитрона. На чертеже изображена схема трехфаз ; ного тиристэрного коммутатора. Трехфазный тиристррный коммутатор состоит из :встречно-чшраллельно включенных СИЛСВЫХ тиристоров 1-3 и 4 6, выпрямителя на диодах 7-12, подключенного к питающей сети, нагрузкой которого является резистор 13 и стабилитрон 14. Параллельно стабилитрону включена времязадающая RC .Ч1епь, состоящая из резистора 15 и конденсатора 16. Параллельно указанной времязадающей RC -цепи включена, другая цепь, состоящая из последовате,пьно соединенных резистора 17, тиристсра 18, резистора 19, диода 20. Управляющий электрод этого тиристора соединен с ойдей точкой конденсатора 16 и резистора 15 через динистор 21 так, что анод последнего соединен с анодом тиристора 18 через диод 22. Катод тиристора 18 соединен с анодами диодоЕ 23-25 и 26-28, причем катоды диор;ов 23-25 подключены непосредственно к управляющим электродам силовых ткристоров 1-3, а катоды диодов 26-28 подключены к управляющим элект- родам силовых тиристоров 4-6 через резисторы 219-31. Общая точка соедине-. ния резисторов 13, 15 н 17 связана с аноддми диодов 32-34 и 35-37| катоды которых соединены соответственно с анодами силовых тиристоров 1-3 и 4-6, Сил Ьые тиристоры 1-6, включенные по встре яо-параллельной схеме, с одной стороны лоцкяючены к выводам 38-40 трехфазной сети, а с другой стороны к нагрузке 41, включенной по схеме Звезда, причем к каждой фазе нагрузки 41 подключены своими анодами диоды 42-44, а катоды этих диодов через цепи, состоящие из конденсаторов 45-47 и резисторов 48-50 параллельно которым подключены резисторы 51-53, соединены с выводами 38-40 фаз питающей сети через диоды 1О-12. Трехфазный тиристорный коммутатор работает следующим образом. При подключении выводов 38-40 к трехфазной сети происходит вьшрямление сетевого напряжения диодами 7-12, при этом часть этого напряжения стабилизируется стабилитроном 14. Конденсатор 16 заряжается от указанного источника стабилизированного напряжения через резистор 15. Когда напряжение на конденсаторе 16 достигнет величины напряжени включения динистора 21, происходит его пробой и ток разряда конденсатора 16 потечет по цепи: первая обкладка конденсатора 16 - динистор 21 - управляющий переход тиристора 18 - резистор 19 диод 20 - вторая.обкладка конденсатора 16. В результате протекания разрядного тока конденсатора 16 открывается тиристор 18. С момента включения тиристора 18 через него начинает идти ток, который далее разветвляется по двум цепям: через управляющий электрод одного из силовых тиристоров 1-3, анод которого находится под наиболее положительным потенциалом питающей сети, и через управляющий электрод одного из тиристооов 4-6, катод которого находится под наибо лее отрицательнык потенциалом питающей сети. В данном случае исключается возможность подачи управляющих импульсов на те тиристоры, которые из-чза полярности питающего напряжения в данный момент не могут проводить ток. Допустим, что в какой-то момент времени вывод 38 имеет наиболее положительный потенциал а вьтод 40 - наиболее отрицательный, при этом откроются силовые тиристоры 1 и 6, Для СИЛОВ01Х) тиристора 1 управляющий ток пойдет по цепи: вывод 38 диод 7 - резистор 13 - резистор 17 тиристор 18 - диод 23 - управляющий переход силового тиристора 1 - диод. 42 - конденсатор 45 - резистор 48 - диод 12 - вывод 40. Для силового тирйстора 6 управляющий ток пойдет по цепи: вывод 38 - диод 7 - резистор 13 - резистор 17 - тиристор 18 - диод 28 - резистор 31 - управляющий переход силового тиристора 6 - вьтод 40, Эти управляющие токи отдирают силовые тиристоры 1 и 6, которые удерживаются в открытом состоянии током диодов 32 и 37... При формировании управляющего импульса для остальных силовых тиристоров рассмотренные выше процессы повторяются со сдвигом на 120 эл. град. Удержание силовых тиристоров в открытом состоянии током вьшрямителя на диодах 7-12 и 32-37 является причиной обеспечения независимости длительности управляющих импульсов от. величины к ха рактера нагрузки коммутатора. Открытый силовой тиристор вместе с диодом в его ано{шой цепи щунтирует цепь тиристора 18, в результате чего ток через управляющий переход силового тиристора автоматически исчезает. Изменяя постоянную времени BpeMsiзадающей RC -чдепи (15 и 16), можно регулировать угол открьтания силовых тиристоров в оба полупериойд питающего напряжения. Настоящее изобретение по сравнению с прототипом обладает простотой технического рещения, схема управления не имеет трансформаторов и может быть вьшолнена в интегральном варианте, а,. следовательно, более надежна.

ТРЕХФАЗНЫЙ ТЙРИСТОРНЫЙ КОММУТАТОР, соде йкащий между входными и выходными шинами каждой фазы два сипсжах. тиристора, включенных встречно-параллельно, и формирователь импуль сов управления, состояищй из вспомогательного выпр${мительного моста, интехч {«рукядей RC -цепи, элемента с S -юбрваной характеристикой, тиристора равления и стабилитрона с токоограничивакноим резистором, от ли ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности, в цепь каждой фа:ш1 введены пять ШЮдо и фазосдвигаюише RC -цепочки, при этом катоды nepuiix даодов соединены с входными Шинами, а аноды обье- . щшены в первую о&цую точ, к которе подключены аноды вторых диодов, катоды которых соединены с соответствующими выходными шинами, катоды третьих диодов соединены с управляющими элект«- родами силовых ти жсторсж, у которых катодные подключены к выходным шинам, аноды третьих диодов объединены во вторую общую точку, которая через четвертыедиоды, и первые резисторы соединена с соответствующими управлякицими электродами тиристоров, у которых катодные выводы подключены к входным шинам, пятые диоды анодами соединены с выходными шинами, а катодами через соответствующие diaaocaBHraioшие RC -цепочки с шиной Минус вспомогательн го выпрямительного моста, шина ТЗлюс KOfToporo через токоограничивакшшй резистор соеданена с катодом стабилитрона, параллельно стабилитрону включена интегрирующая RC -«епь, у которой вывод конденсатора соединен с анодом стабилитрона, выход интегрируюшей RG; соединен через элемент JO с 5 -образной характеристШсой -с уп0 равлзоощим электродом тиристора з равления и через шестой диод с его анодш«1, :о анод тиристора; управления через вторЫ1: N9 резистор соединен с первой общей точгкой, а катод - с второй обшей точкс к через третий резистор и седьмой диод соединен с анодсж стабилитрона.