Коммутатор трехфазной нагрузки Советский патент 1986 года по МПК H03K17/567 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для переключения трехфазной нагрузки с управлением по нyлeвo fy потенциалу цепи переменного тока.

Целью изобретения является сниж ние уровня KoivmyTauHOHHbsx помех и гтовьшение надежности путем обеспечния первоначального включения нагрузки при питающем напрюкении, близком к нулю, путем повышения то нести повторного включения неста бильной, несимметричной трехфазной нагрузки при питалщем напряжении,, близком к нулюэ и за счет уменьшения числа высоковольтных развязыва юпП Пс элемелтов .

Па чертеже представлена принци- гшальная электрическая схема пред- лагаеыого устройства.

Комт татор содержит три симис- тора Ij трехфазную нагрузку 2, со- единенную звездойэ трехфазную сеть Ш ттания А. В и С, релейный блок 3, формирователь 4 импульсов,, трансформатор 5 и три параллельньЕк ка- нала 6-8 упра.вления. Каждый канал управления (рассмотрение приведем на примере канала 6) содержит пос ледователыю соединенные вьшрями- таль 9. выходной транзистор 10 со- ста1зного ключа 1 1 s первый резистор 12 и втравляющий переход си- ь-шетора 1 „ Входной транзистор 13 ключа i I подключен базой к эг-гк-тте - ру транзистора 10 через второй резистор 14в .

Параллельно эмиттерно-базовому переходу транзистора 13 включены эмиттерно- коллекторньш переход дополнительного транзистора 15 и кол лекторно- - зш ттерньш переход до- полнительного транзистора 16, Между база.ш транзисторов 15 PI 16 включен диод 17 , Меж,цу базой транзистора 15 и анодом симистора 1 включена последовательная диодно- резисторная цепь из симметричного стз.б1 Шитрона 18 к резистора 1;9«

Эмиттеры транзисторов И) и 13 соединены с разныг-м обкладками фильтрурэщего конденсатора 2.0,. включенного на выходе выпрягдате- ля 9.

Коммутатор трехфазной нагрузки работает следь-пощим образом..

Релейный блок 3 вырабатывает

5

0

5

релейные информационные сигналы О или 1 зКоторые могут присутствовать на его выходе по отдельности продолжительное время или чередуясь с час- тотой около 0,3 Гц. Последний режим работы блока 3 является преобладающим. Во время этого режима формирование на выходе блока 3

логического сигнала 1 назовем О

низкочастотным командным импульсом.

Логические сигналы с выхода блока 3 поступают на вход формирователя 4 импульсов. При сигнале О формирователь 4 не возбужден, а в целом коммутатор трехфазной нагрузки разомкнут, нагрузка 2 обесточена. При сигнале 1 (командный низкочастотный импульс.) формирователь 4 возбужден и вырабатывает импульсы, например, частотой 25 кГц, которые передаются на вторичные обмотки трансформатора 5.

Рассмотрим сначала работу канала 6 управления, а затем совместную работу трех каналов 6-8.

Импульсы вторичной обмотки трансформатора 5 выпрямляются диодом, сглаживаются конденсатором 20, с которого поступает напряжение питания дру-

гих элементов канала 6 упра вления. Ключ 11 открыт под действием тока смещения, протекающего через резистор 14 тогда, когда заперты транзисторы 15 и 16, т.е. когда выключено

5 хсгунтирование базо-эмиттерного перехода транзистора 13. В случае, если открыт транзистор 15 или 16, составной транзисторный ключ 11 заперт. Этот случай имеет место при напряже-

0 НИИ на аноде симистора 1, превьша- Ю1ЦИМ напряжение стабилизации стабилитрона 18. Управление транзисторов 15 и 16 осуществляется через последовательную диодно-резистивную

5 цепь из стабилитрона 18 и резистора 19, Таким образом, управляющий импульс на симистор поступает тогда, когда напряжение на его аноде меньше напряжения стабилизации ста0 билитрона 18, т.е. близко к нулю.

В этом случае ток через диодно-резне- тивную цепь из стабилитрона 18 и резистора 19 отсутствует, транзисторы 15 и 16 закрыты, а составной трак5 зисторный ключ 11 отперт, благодаря чему через резистор 2 на управляю- щий переход симистора 1 поступает запускающий импульс. Симистор I от-

3

крывается в нуле напряжения на аноде (с точностью до напряжения ста билизации УСТ стабилитрона 18). ПоС ле этого в течение всего полуперио- да питающего напряжения симистор 1 открыт, на его аноде напряжение нулевое, а ключ 11 открыт в течение всего этого времени. Следовательно, в коммутаторе осуществлено управле- ние симистором I сигналом постоянного тока, при котором ток через симистор 1 не обязательно должен достигать тока удержания. Диод 17 предназначен для того, чтобы не произошло самопроизвольное отпира- ние транзисторов 15 и 16 при отсутствии сигнала через последовательную диодно-резистивную цепь из стабилитрона 18 и резистора 19.

Совместная работа трех каналов 6- В управления заключается в следующем.

При поступлении командного импульса 1 с выхода блока 3 формирователь 4 возбуждается и вырабатывает напряжение питания управляющих каналов 6-8. В момент, когда на аноде одного из симисторов 1, например, канала 7, напряжение достигает близкого к нулевому значению U канал 7 выработает запускающий импульс для соответствующего симистора 1, который включается, что приводит к непрерывной подаче .запускающего импульса на его управляющий переход, . т.е. симистор 1 канала 7 станет как бы на самоблокировку. Однако анодный ток через него равен токам утечки

64

симисторов 1 управляющих каналов 6 и 8, которые, пока остаются закрытыми. После включения симистора 1 канала 7 потенциал общей точки нагру-

зочной звезды равен потенциалу точки В, к симистору 1 канала 6 приложено линейное напряжение , а к симистору 1 канала 8 - линейное напряжение Ug . Затем первым достигает значения U линейное напряжение и дв , что следует из круговой диаграммы трехфазной сети питания. В этот момент канал 6 выработаетзапускающий импульс, симистор I канала 6 откроется. В нагрузку 2 начинает поступать ток. Чтобы не повторять это в дальнейшем, заметим, что в коммутаторе после открытия симистора 1 того или другого канала схема работает так, что этот симистор становится благодаря каналу на самоблокировку. Открытие си- мистора 1 управляющего канала 8 также происходит при близком к нулево-

му напряжению на аноде симистора 1 канала 8. После первоначального цикла запуска всех трех симисторов 1 они становятся на самоблокировку в течение всего времени действия низкочастотного командного импульса.

Ввиду того,-что первое включение каждого из симисторов 1 осуществляется почти при нулевом анодном напряжении, а в дальнейшем в течение действия низкочастотного командного импульса включенное состояние сохраняется, коммутационные помехи при работе коммутатора не возникают.

Ж

1

Составитель М. Щедрин Редактор Г. Волкова Техред Т.Тулик Корректор Е. Сирохман

Заказ 531/59 Тира7 818Подписное

ВННИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ,, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4