Трехфазный коммутатор Советский патент 1984 года по МПК H03K17/567 

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для бесконтактного переключения нагрузок, в частности электродвигателей, в трехфазных сетях переменного тока. Известен трехфазный коммутатор, содержащий силовые тиристоры в диаго налях мостов, включенные в казкдую фазу сети, дроссели в катодных цепях силовых тиристоров, коммутирующий конденсатор, катодную группу из трех коммутирующих тиристоров и анодную группу из трех коммутирующих тиристоров l. Недостатком этого устройства явпя ется невысокая надежность коммутации тиристоров в переходных режимах при управлении трехфазными электроtдвигателями (например, при пуске электродвигателя) . Наиболее близким по технической сущности к изобретению является трех фазный коммутатор, содержащий в двух фазах первьп и второй симисторы, управляющие переходы которьк подключены к выходам первого и второго двухполупериодных выпрямителей соответственно, первый и второй трансфор маторы, клеммы цепи управления, соединенные с управляющим переходом одного из симисторов, причем вход первого двухполупериодного выпрямите ля подключен к вторичной обмотке первого трансформатора 2. Недостатком известного коммутатора является низкая надежность запуск в переходных режимах,, обусловленная тем, что в переходном режиме фазовые соотношения меткду током нагрузки и коммутируемым напряжением изменяются что имеет, например, место при использовании в качестве нагрузки электродвигателя. В то же время фаза сигнала запуска в управляющих цепях симисторов определяется постоянными параметрами входных цепей симисторо трансформатора запуска, промежуточн го трансформатора, напряжения неком .мутируемой фазы и остается неизменной При этом в момент перехода тока нагрузки в каждой фаза сети через нулевое значение характеристики сигна запуска изменяются относительно характеристик в установившемся режиме условия надежного запуска нарушаютс что может привести к выходу из стро симисторов и нагрузки. Цель изобретения - повышение надежности запуска в переходных режимах. Поставленная цель достигается тем, что в трехфазный коммутатор, содержащий в двух фазах первьй и второй симисторы, управлякяцие переходы которых подключены к выходам первого и второго двухполупериоднык выпрями телей соответственно, первый и второй трансформаторы, клеммы цепи управления, соединенные с управляющим переходом одного из симисторов, причем вход первого двухполупериодного вьтрямителя подключен к вторичной обмотке первого трансформатора, введены первый и второй конденсаторы, причем вход второго двухполупериодного выпрямителя подключен к вторичной обмотке второго трансформатора, первичная обмотка которого через первый конденсатор соединена с управляющим переходом первого симистора, а первичная обмотка первого трансформатора через второй конденсатор соединена с управляющим переходом второго симистора. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства. Трехфазный коммутатор содержит в двух фазах первый 1 и второй 2 симисторы, первьй 3 и второй 4 трансформаторы, диоды 5,6 и 7, 8, образуклцие первый 9 и второй 10 двухполупериодные выпрямители соответственно, первый 11 и второй 12 конденсаторы, нагрузку (электродвигатель) 13, клеммы 14-16 для подключения к трехфазной сети, клеммы 17 и 18 цепи управления, соединенные с управляющим переходом симистора 1. Управляющие переходы симисторов 1 и 2 подключены квыходам вьптрямителей 9 и 10 через резисторы 19 и 20 соответственно. Вход выпрямителя 9 подключен к вторичной обмотке трансформатора 3, первичная обмотка которого через конденсатор 12 соединена с управляющим переходом тиристора 2. Вход выпрямителя 10 подкпю-, мен к вторичной обмотке трансформатора 4, первичная обмотка которого через конденсатор 11 соединена с управляющим переходом симистора 1. Параллельно клеммам 17 и 18 включен ключ 21. Коммутатор работает следукяцим обЭЗ-ОМ. 31 в исходном состоянии ключ 21 замкнут, симисторы 1 и 2 выключены, нагрузка 13 обесточена. При разомкну том ключе 21 и при подаче на клеммы 17 и 18 одиночного импульса управления симистор 1 переходит в проводящее состояние. За счет перераспределения напряжения на участках многослойной полупроводниковой симисторной структуры на управляющем переходе скмистора 1 вьделяется доля переменного коммутируемого напряжения и через конденсатор 11 поступает на первичную обмотку трансформатора 4. Это напряжение трансформируется, вьш зямпяется диодами 7 и 8 и прикладьгеается через резистор 20 к управляющему переходу симистора 2, вызывая его включение. При этом переменный ток нагрузки частично ответвляется через управляющий электрод симистора 2, конденсатор 12 и проходит по первичной обмотке трансформатора 3. Напряжение, индуцируемо во вторичной обмотке трансформатора 3, выпрямляется диодами 5 и 6 и через резистор 19 поступает на управляющий переход симистора 1, поддерживая его во включенном состоянии и после прекращения действия одиночного импульса управления, В дальнейшем процесс запуска симистора 1 и 2 Д4 продолжается до тех пор, пока не замкнется ключ 21. Следовательно, в устройстве достигается режим взаимного -самоудержания симисторов 1 и 2 во включенном состоянии и при отсутствии внешнего управляющего сигнала на клеммах 17 и 18. Для обеспечения требуемых параметров сигнала запуска коэффициент трансформации трансформаторов 3 и 4 выбирают больше единицы. Конденсаторы 11 и 12 служат для разделения постоянной и переменной составляю1Щ1х тока в цепях управлякнцих электродов симисторов 1 и 2 и обеспечивают нужные фазовые соотношения при запуске в переходном и установившемся режимах. Технико-экономический эффект от использования изобретения состоит в повышении надежности запуска в переходных режимах и обусловлен тем, что благодаря наличию в коммутаторе перекрестных обратных связей в контуре управляющий электрод (УЭ) симистора 1 - токовая нагрузка первой фазы сети - УЭ симистора 2 - токовая нагрузка второй фазы сети - УЭ симистора 1, максимум сигнала запуска в управляющей цепи включаемого симистора всегда соответствует моменту перехода коммутируемого тока нагрузки через нулевое значение.

ТРЕХФАЗНЫЙ КОММУТАТОР, содержащий в двух фазах первый и второй симисторы, управляющие переходы которых подключены к выходам первого и второго двухполупериодных вьтрямителей соответственно, первый и второй трансформаторы, клеммы цепи управления., соединенные с управляющим переходом одного из симисторов, причем вход первого двухполупериодного выпрямителя подключен к вторичной обмотке первого трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности запуска в переходных режимах, введены первый и второй конденсаторы, причем вход второго двухполупериодного выпрямителя подключен к вторичной обмотке второго трансформатора, первичная обмотка которого через первый конденсатор соединена с управляющим i переходом первого симистора, а первичная обмотка первого трансформатоСЛ ра через второй конденсатор соединена с управляющим переходом второго симистора.