Устройство для подключения конденсаторной батареи Советский патент 1984 года по МПК H02J3/18 

, Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для подключения к электрической сети трехфазных конденсаторов большой емкости; Известно устройство для подключения конденсаторной батареи к сети переменного тока через токоограничи Бающие резисторы, С: целью исключения бросков тока при включении l . Недостатком такого устройства яв ляется наличие бросков свободного тока при последующем шунтировании токоограничивающих резисторов. Известно также устройство для подключения к сети переменного тока конденсаторной батареи без бросков свободного тока, включающее силовые тиристорные коммутаторы и блоки включения силовых тиристоров в моменты времени, когда напряжение на них равно нулю 2 . Недостаток данного устройства сложность блока управления, содержа щего блокинг-генератор и измеритель ный трансформатор напряжения, работающий с большой постоянной составляющей магнитного потока. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для подключения конденсаторной батареи, содержащее два основных тиристора, выводы для подключения фазовых конденсаторов, первый и третий из которых подсоеди нены через основные тиристоры, а вт рой непосредственно к соответствующим выводам для подключения фазовых нагрурок, блоки включения основных тиристоров, два последовательно сое диненных разрядных резистора, подключенных раздельными выводами к катодам основных тиристоров, а общи выводом - к второму выводу для подключения фазовых конденсаторов, и трансформатор напряжения, вторичные обмотки которого подключены к блока включения основных тиристоров з . Однако известное устройство применимо лишь когда входы силовых ком мутаторов постоянно находятся под напряжением сети. В случае же, если входы силовых коммутаторов отключаются от напряжения сети, как это им ет место, например, при индивидуаль ной емкостной компенсации асинхронных электродвигателей, расположенны далеко от пускателей, конденсаторная батарея разряжается через разрядные резисторы. Затем при повторном подключении к сети (если знак хотя бы одного или двух линейных на пряжений сети, прилагаемых к диодно тиристорным коммутаторам, совпадает с проводящим направлением диодов) происходит бросок свободного тока через батарею и диод. Вероятность такого режима составляет 2/3. При большой частоте включений конденсаторная батарея быстро выйдет из строя, т.е. устройство в этих режимах не обеспечивает подключения батареи без бросков свободного тока. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройiCTBa. Поставленная цель достигается тем, что устройство для подключения конденсаторной батареи, содержащее два основных тиристора, выводы для подключения фазовых конденсаторов первый и третий из которых подсоединены через ocHOBHbie тиристоры, а второй непосредственно к соответствующим выводам для подключения фазовых нагрузок, блоки включения основных тиристоров, два последовательно соединенных разрядных резистора; подключенных раздельными выводами к катодам основных тиристоров, а общим выводом - к второму выводу для подключения фазовых конденсаторов, и трансформатор напряжения-, вторичные обмотки которого подключены к блокам включения основных тиристоров, снабжено двумя зарядными диодами и последовательно соединенными с ними токоо граничивающими резисторами, двумя дополнительными основными тйристорами с блоками их включения, каждый из которых содержит вспомогательный тиристор, динистор, сглаживающий фильтр выпрямитель , и дополнительным трансформатором напряжения, причем токоограничивающие резисторы подсоединены одними концами соответственно к первому и третьему выводам для подключения фазовых конденсаторов, а другими концами - к анодам соответствующих основных тиристоров, встречно-параллельно которым подключены дополнительные основные тиристоры, управляющие электроды которых через вспомогательные тиристоры и сглаживающие фильтры подключены к выходам выпрямителей, при этом входы этих выпрямителей соединены с вторичными обмотками дополнительного трансформатора напряжения, первичная обмотка которого подключена к выводам для подключения фазовых нагрузок, кроме того, управляющие электроды всмопогательных тиристоров подключены через динисторы и сглаживающие фильтры к выходам соответствующих вы прямителей. На фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема устройства для подключения конденсаторной батареи. Устройство содержит аппарат 1 подключения устройства к трехфазной сети, выводы для подключения фазовых конденсаторов 2-4 конденсаторной батареи, один из которых подключен к выводу С для подключения фазовой нагрузки непосредственно, а два других к выводам А и В через дополнительные основные тиристоры 5 и основные тиристоры 6, включенные встречно-параллельно, разрядные резисторы 7, блоки 8 включения основных тиристоров 6, включающие, напри .мер, выпрямители 9 и сглаживающие конденсаторы 10, вспомогательные ти ристоры 11, ограничительные резисто ры 12, трансформаторы 13 тока, зашунтированные диодом 14 и конденсаторами 15, а также шунтирующие упра ляющие электроды основных тиристоров 6 диоды 16 и конденсаторы 17 и трансформатор 18 напряжения, первич ная обмотка которого запитана напря жением обратной связи, а вторичнвзе обмотки соединены с входами выпрямителей 9. Кроме того, устройство содержит зарядные диоды 19 и последовательно соединенные с ними токоограничивающие резисторы 20, блоки 21 управления дополнительными основными тиристорами 5, включающие вспомогательные тиристоры 22, динис торы 23, сглаживающие фильтры, состоящие из резисторов 24, 25 и конденсаторов 26, 27, выпрямители 28, выходы которых, подключены к сглаживающим фильтрам, а входы - к вторич ным обмоткам дополнительного трансформатора 29 напряжения, первичная обмотка которого подключена к выход ным клеммам аппарата 1. Помимо этого, устройство имеет диоды 30 и кон денсаторы 31, шунтирующие управляющие электроды дополнительных основных тиристоров 5, а также токоограничивающие резисторы 32 в цепях управляющих электродов вспомогательных тиристоров 22. Для защиты от чрезмерной скорости нарастания напряжения тиристоры 5 и 6 зашунтированы демпфирующими RC цепочками 3334. Для контроля тока конденсаторной батареи служат амперметр 35 и трансформатор 36 тока. Устройство для подключения конденсаторной батареи работает следую ,щим образом. При подключении установки к сети аппаратом 1 тиристоры 5 и 6 закрыты и происходит зарядка конденсаторной батареи 2-4 однополупериодным током через диоды 19 и резисторы 20. Одновременно с зарядкой конденсатор ной батареи 2-4 происходит постепенное нарастание напряжения на кон деНсаторах 27, подаваемого от транс форматора 29 через выпрямители 28 и фильтры, и, когда величина этого напряжения достигает напряжения включения динисторов 23, по цепям управления вспомогательных тиристоров 22 течет ток, эти тиристоры включаются и включают дополнител4 ны основные тиристоры 5, которые шунтируют диоды 19 и резисторы 20 цепей зарядки. Сопротивление резисторов 20 выбирается таким, чтобы ток зарядки не превышал номинального тока конденсаторной батареи, а постоянная времени ее зарядки составляла порядка 0,1 с. Напряжение вторичной обмотки трансформатора 29, сопротивление резисторов 24 и 25, емкость конденсаторов 26 и 21 -к напряжение включения динисторов 23 подбираются так, чтобы после подключения устройства к сети тиристоры 22 включились через время не меньше трех постоянных времени зарядки конденсаторной батареи (т.е. в пределах 0,3 с), достаточное для зарядки батареи 2-4 малым током до напряжения сети порядка 0,995 от амплитудного значения. Далее тиристоры 5, цепи управления которых находятся под током, работают как неуправляемые диоды. Пока трансформатор 18, питающий цепи управления основных.тиристоров 6, отключен от напряжения обратной связи, основ-, ные тиристоры 6 отключены и конденсаторы 2 и 3 батареи заряжены через дополнительные основные тиристоры 5 до амплитуды линейного напряжения сети. Напряжение на конденсаторе 4 близко к нулю, а на закрытых основных тиристорах 6 колеблется каждый период сетевого напряжения от нуля до двойного амплитудного значения линейно.го напряжения сети. Таким образом, конденсаторная батарея 2-4 отключена от сети. В течение всего периода, когда соответствующее напряжение сети меньше напряжения на конденсаторе 2 или 3, последние разряжаются через резисторы 7 с постоянной времени разряда порядка нескольких (до 5) секунд. За время одного периода напряжения сети конденсаторы 2 и 3 разряжаются на несколько (до 10) вольт и, когда величина соответствующего напряжения сети превышает значение напряжения на этих конденсаторах, тиристоры 5 открываются и конденсаторы 2 и 3 подзаряжаются до амплитуды напряжения сети. Так происходит каждый период сетевого напряжения. Импульсы токов подзарядки соответствуют тем моментам времени, когда напряжение на основных тиристорах 6 равно .нулю и вновь начинает возрастать, Импульсы токов подзарядки со вторичных обмоток трансформаторов 13 тока подаются на управляющие 3neKTpojtti вспомогательных тиристоров 11 и, при подключении трансформатора 18 к напряжению обратной Связи, эти тиристоры включаются импульсами токов подзарядки и включают основные тиристоры 6. При этом конденсаторная батарея 2-4 подключается к сети

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ КОНДЕНСАТОРНОЙ БАТАРЕИ, содержащее два основных тиристора, выводы для подключения Фазовых конденсаторов, первый и третий из которых подсоединены через основные тиристоры, а второй непосредственно к соответствующим выводам для подключения фазовых нагрузок, блоки включения основных тиристоров, два последовательно соединенных разрядных резистора, подключенных раздельными выводами к катодам основных тиристоров, а общим выводом - к второму выводу для подключения фазовых конденсаторов, трансформатор напряжения, вторичные обмотки которого подключены к блокам включения основных тиристоров , отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено двумя зарядными диодами и последовательно соединенными с ними токоограничивающими резисторами, двумя дополнительньми основными тиристорами с блоками их включения и дополнительным трансформатором напряжения, а каждый из блоков включения дополнительных основных тиристоров содержит вспомогательный тиристор, динистор, сглаживающий фильтр и выпрямитель , причем токоограничйвающие резисторы подсоединены одними концами соответственно к первому и третьему выводам для подключения фазовых конденсаторов, а другими концами - к анодам зарядных диодов, тоды которых подсоединены к анодам соответствующих основных тиристоров, встречно-параллельно которым подключены дополнительные основные тиристоры, управляющие электроды которых через вспомогательные тиристоры и i сглаживающие Фильтры поддлючены к выходам выпрямителей, при этом входы этих выпрямителей соединены с втою ic : :о эо ричными обмотками. дополнительного трансформатора напряжения, первичная обмотка которого подключена к выводам для подключения фазовых нагрузок, кроме того, управляющие электроды вспомогательных тиристоров подключены через динисторы и сглаживаю-, щие фильтры -к выходам соответствующих выпрямителей.