Устройство коммутации трехфазной активной нагрузки Советский патент 1983 года по МПК H02H3/00 

Изобретение относится к электрртехйике, в частности к бесконтактной пускорегулирующей аппаратуре, и может быть использовано в установках принудительной вейтиляции зерпохранилиш, складов сельскохозяйственной продукции, строительно-монтажных площадок, в том числе в передвижйых и переносных, обслуживание и систематический контроль которых затруднительны. Известно контактное устройство для коммутации трехфазной нагрузки с защитой от обрыва фазы питающей сети, содержащее трехфазный магнитный пускатель, исполнительное реле с блок-контактом, задающее устройство, вспомогательный тиристор 1. Недостатками данного устройства являются наличие контактов в силовой цепи, а также вспомогательных и регулируемых элементов в цепи управления, что снижает Надежность устройства в работе и требует : Настройки. Наиболее близким к предлагаемому является тиристорный коммутатор, содержащий в первой и второй фазах сети перемеяНого тока встречно-параллельно включев ныг тиристорь, соединенные последовательно с соответствующими первой и второй фазами нагрузки, а третья фаза сети переменНого тока соединена с третьей фазой нагрузки непосредственно, первый и второй трансформаторь, первые выводы первой обмотки которь(х соединены с третьейи второй фазами сети переменного тока соответственно, а вторые выводы -- между собой, первый и второй выводы второй и третьей обмоток трансформаторов соединены с катодом и управляющим электродом соответствующих тиристоров 2. Недостаток устройства состоит в сложности схемы защиты от обрьша фазы, что снижает ее надежность и требует регулировки и настройки. Цель изобретения - повьпиейне йадежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство коммутации трехфазной активной нагрузки, содержащее в первой и. второй фазах сети переменного тока встречйопараллельйо включенные тиристорЬ, соединенные гтослсдовательно с соответствующими первой и второй фазами нагрузки, а третья фаза сети переменного тока соединена с третьей фазой нагрузки непосредственно, первый и второй трансформаторьг, первые выводы первой обмотки которь1х соединены с третьей и второй фазами сети переменного тока соответственно, а вторь1е выводы -4- между собой, первый и второй выводы второй и . третьей обмоток трансформаторов соединены с катодом и управляющим электродом соответствующих тиристоров, (ведены блок моделирования нагрузки,вхо ды которого подключены к соответствую ц;им фазам сети переменного тока, а вьг ХОД - к вторым выводам первых обмоток трансформаторов; При активной нагрузке или близкой к йей угол сдвига между током и напряжейи-. е равен или близок к нулю, что создает предпосылки для отказа от применения трансформаторов тока или датчиков обрь1 а фазы и применения с этой целью тех же трансформаторов, которьш установлены для отпирания тиристоров. Анализ векторных диаграмм показал, что существует вариант : такого включения этих трансформаторов,; которьж обеспечивает отключение двух фаЗ; нагрузки при обрь1ве (или резком снижении; напряжения) любой из трех фаз питающей сети переменного тока без применения сп циальных отключающих элементов. Тирис торы запираются путем естественной комму тации в момент снижения Напряжения до нуля, и в случае обрьша одной из фаз более не открь1ваются благодаря тому, что напряжение на обмотках трансформаторов, (и, следовательно, на . управляющих электродах тиристоров) становится равным нулю. При этом не требуется дополнительных отключающих и фазосдвигающих устройств, так как необходимый сдвиг при обрьше одной из фаз достигается за счет фазиррвки трансформаторов, подключенных к фазам сети, а нулевое напряжение при обрьше двух других фаз создается благодаря сое-; дийению вторых выводов первых обмоток трансформаторов с выходом блока моделирования нагрузки. Такое рещение позволяет выполнить устройство максимально прос-, тым, надежным в эксплуатации и недорргим в изготовлении. - На фиг. I представлена принципиальная;, схемй устройства, на фиг. 2 - векторная диаграмма. Тиристорные ключи I собраны на двух встречно-параллельных тиристорах, к управляющим электродам которь1х подключе-, ны 1 торичные обмотки трансформаторов 2. При этом к тиристорам 1, установленным В первой по порядку следования фазе питающей сети переменного тока, подключен трансформатор 2, начало первичной обмотки которрго соединено с третьей фазой сети, а к тиристорам I вторрй фазы - трансформатор 2, начало первичной обмотки которрго соедиинено с первой фазой сети. Вторые выводы обмоток трансформаторрв 2 соединены с выходом блока 3 моделиррвания нагрузки, выполнейного в данном случае в виде «звезды на резисторах, так как нагрузка также представляет собой резисторйую «звезду, а мощность двигателя вентилятора незначительна, вносимой им ийдуктивйостью можно пренебречь. Устррйство работает следующим образом. В нормальном режиме тиристорные ключи открыты йапряжейием . йа вторичных обмотках трансформаторрв, на нагрузку ттоступает симметричное трехфазное йапряжение питающей сети. При обрыве одной из фаз йулевые точки «звезд нагрузки и Чюдели оказываются под одинаковым потенциалом, равным половине линейного напряжения относительно двух других фаз или полойийе фазного относительно «земли (фиг. 2). В случае обрьша первой или tpcTbefi фазы под этим же потенциалом окажутся первые выводы первых обмоток .соответствующих трансформаторов, так что разяостн потенциалов на этих обмотках будет равна О, и тиристоры 1 закроются, отключив йагрузку. rtpH обрыве второй фазы трайсформа.тор ,2 оказывается под напряжением CN, йа одящймся аи противофазе с анодвым нат ряжением AN; такая фазировка обеспечивает закрытие тиристоров 1 и отключение нагрузки. С восстановлением напряже-, ния па любой из поврежденных фаз запертые тиристоры включаются вновь автоматически. Технико-экономические преимущества технического решения заключаются в след ющем: устройство чрезвычайно проста, содержит минимальное количество функционально необходимой аппаратуры, за счет чего обеспечивается его повышенная надежность, долговечность, а также исключается; необходимость наладки и обслуживания; автоматическое включение при восстановлении симметрии Питающей сети.

УСТРОЙС1ВО КОММУТАЦИЙ (ТРЁХФАЗНОЙ АКТИВНОЙ НАГРУЗКИ. содержашее в первой и второй фазах сети п ремёййого тока йстречно-парзллельно включенные тиристоры, соединенные пЬслёдоватёльно с соответствующими первой и второй фазами нагрузки, а третья фаза сети феремейНого тока соединена с третьей фазой н грузки Непосредственно, первый и второй трансформаторы, первые выводы первой обмотки которых соедийены с третьей и второй фазами сети переменного тока соответственно, а Вторь1е выводы - между собой, первый и второй выводы второй и третьей обмоток трансформаторов соединены с катодом и yпpaвляющи электродами соответствующих тиристоров, отличающееся тем, что, с целью повышения надеж1|рсти. в него введен блок моделирования нагрузки, входы которого подключены к соответствующим фазам сети -переменного тока, а выход - к вторым выводам первых обмоток трансформаторов.