Переключатель трехфазных цепей Советский патент 1987 года по МПК H03K17/567 

Изобретение относится к имульсной технике и может быть использовано дл включения и отключения нагрузки любого характера.

Цель изобретения - обеспечение полной передачи коммутируемого напряжения в нагрузку за счет получения- управляющего напряжения опережающего на 30 эл.град анодное напряжение тиристора и повьппение надежности работы путем ускорения процесса включения тиристора при индуктивной нагрузке и уменьшения потерь в управляющих переходах тиристоров.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит в каждой коммутируемой фазе по два тиристора 1 и 2 (в фазе А), 3 и А (в фазе В), 5 и 6 (в фазе с), включенные встречно- дараллельно между входным выводом 7 (8, 9) и выходным вьгаодом 0 (II, 12) В фазе А выпрямительный мост образован первым и вторым диодами 13 и 14, которые соединены анодами и подключены катодами к управляющим электродам тиристоров и 2 соответственно, а также третьим и четвертым диода 1И 15 и 16, у которых соединены катоды, причем анод третьего диода 15 соединен с катодом тиристора 1, а анод четвертого диода I6 через встречно- последовательно с ним соединенный пятый диод 17 подключен к катоду тиристора 2.

Аналогично вьтолнено подключение первого 8, второго 19, третьего 20 и четвертого 21 диодов фазы В к управляющим электродам и катодам тиристоров 3 и 4 с использованием пятого диода 22, а также подключение первого 23, второго 24, третьего 25 и четвертого 26 диодов фазы С к управляющим электродам и катодам тиристоров 5 и 6 с использованием пятого диода 27.

В фазе А в выходную диагональ моста из диодов 13-16 включены встречно- последовательно соединенные фототиристор оптрона 28 и стабилитрон 29. В фазах В и С аналогично включены цепочки из фототиристора оптрона 30, стабилитрона 31 и фототиристора оптрона

32 и стабилитрона 33 соответственно, I

Первый резистор 34 фазы А включен

между точкой соединения диодов 16 и

17 и входным выводом 8 следующей фазы В. Встречно-параллельно последовательной цепи из диода 17 н резистора 34 включена последовательная цепь из

шестого диода 35 и второго резистора 36.

Первый резистор 37 фазы В включен точкой соединения диодов 21 и 22 и входным выводом 9 следующей фазы С. При этом встречно-параллельно цепи из диода 22 и резистора 37 включена цепь из последовательно соединенных диода 38 и резистора 39. Первый резистор 40 фазы С включен

между точкой соединения диодов 26, 27 и входным вьгоодом 7 следующей фазы А. При этом встречно-параллельно цепи из диода 27 и резистора 40 включена последовательная цепь из диода 41 и

резистора 42.

Светодиоды оптронов 28, 30 и 32 включены последовательно и согласно между шинами 43 и 44 управления.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения на входные выводы 7-9 на нагрузке появляется напряжение помехи, определяемое фа- зовым напряжением сети и соотношением сопротивлений токоограничительных резисторов 34,36, 37, 39, 40 и 42 и нагрузки, составляющее практически доли процента от сетевого питания.

.

Для включения устройства на шины

43 и 44 подается напряжение, и через светодиоды оптронов 28, 30 и 32 начинает протекать ток, отпираются их фототиристоры вследствие чего включаются тиристоры 1-6 переключателя. Если это произошло в момент времени Л: О (фиг. 2а), ток управления 1 для тиристора 6 протекает по цепи:

вывод 9 фазы С - диод 25 - фототиристор оптрона 32 - стабилитрон 33 - диод 24 - управляющий переход тиристора 6 - диод 41, резистор 42, вы- , вод 7 фазы А; для тиристора 3 ток 1- по цепи: вывод 9 фазы С - резистор 37 - диод 21 - фототиристор оптрона 30 - стабилитрон 31 - диод 18 -управляющий переход тиристора 3 - вы- вод 8 фазы В; для тиристора 2 ток

1(2 по цепи: вывод 7 фазы А-- диод 15 - фототиристор сптрона 28 - стабилитрон 29 - диод 14 - управляющий переход тиристора 2 - диод 35 - резистор 36 - вывод 8 фазы В„

После включения тиристоров ток из их управляющих переходов отводится в сеть для тиристора 6 по цепи: вывод 9 - тиристор 6 - диод 41 - резистор 42 - вывод 7(до момента време-5

ни Л 7 ); для тиристора 3 - по о

цепи: вывод 9 - резистор 37 диод 22 - тиристор 3 - вывод 8 (до мо,, 5 ,

мента времени uJt - ); для тиристора 2 - по цепи: вьшод 7 - тиристор 2 - диод 35 - резистор 36 - вывод 8

(до момента времени -T-Ti -

о

фиг. 2а,б). Токи через управляющие переходы полностью прекращаются, так как шунтируются более низкоомной цеВ силовой цепи ток идет от фазы (вывод 7) через тиристор 2, нагрузк тиристор 5 к фазе С (вывод 9).

С момента времени u)t у (анодн

напряжение тиристора 4 отрицательно

2 до момента uVt -Ti по цепи: вывод

8 - тиристор 3 - (смещенный нагрузоч 0 ным током в прямом направлении) диод 38 - резистор 39 - вьгеод 9, про текает ток, минующий управляющий пе реход тиристора 4, Когда тиристор 3 выключается ток резистора 39 смеща- 15 ется в управляющий переход тиристора 4 по цепи: вывод 8 (фаза В) - диод 20 - фототиристор оптрона 30 - стабилитрон 31 - диод 19 - управляющий

переход тиристора 4 - диод 38 - репью и меньщим остаточным напряжением -jn тп.

2 зистор 39, фаза С (вывод 9). Тиристор 4 открывается, управляющий имтиристоров 6, 3 и 2 по сравнению с

напряжением порога стабилитронов 33, / , г,

о, on ,А о чпульс I . прекращается (фиг. 2 е).

31 и 29 соответственно (фиг. 2в,г,д в v чч- . с/.

... . I Кт TTIntlOUTJT f г ТТТ trtfr - rnrrr tv f

Включение остальных тиристоров происходит аналогично.

,-

В силовых цепях ток течет от вы вода 9 (фаза С) через тиристор 6, нагрузку и тиристор 3 К выводу 8 (фаза В)« По мере роста Jt нагрузочный ток протекает также от фазы А (вывод 7) через тиристор 2 нагрузку и тиристор 3 к фазе В (вьгоод 8)„ С момента времени iJt

к управляющему переходу тиристора 5 в случае отсутствия диода 27 прикладывалось бы напряжение управления, определяемое линейным напряжением U, и оперекаю- щее на 30 эл, град анодное напряжение тиристора 5, но благодаря диоду Q единенных анодами диодов подключены 27, ток, определяемый выщеуказанным напряжением и резистором 40, отводится в сеть по цепи: вывод 7 - резистор 40 - диод 27 - тиристор 6 (смещенный током нагрузки в прямом направлении) - вывод 9, минуя управляющий переход тиристора 5. После того, как тиристор 6 выключается, ток резистора 40 смещается в управляющий переход тиристора 5 по цепи: вьгоод Q щ и и с я тем, что, с целью полной 7 - резистор 40 - диод 26 - фототири- передачи коммутируемого напряжения в стор оптрона 32 - стабилитрон 33 - диод 23 - управляющий переход тирис- тораЗ, вьшод 9 о Когда тиристор 5 открывается., ток 1 (фиг. 2 д) диода гс и второй резисторы и стабилитрон, 27 протекает по цепи: вывод 7 - ре- причем пятый диод включен встречно

с четвертым диодом в цепь подключения анода четвертого диода к катоду (Соответствующего тиристора, первый

к управляющим электродам соответствующих тиристоров а аноды третьего и четвертого соединенных катодами диодов подключены к катодам тиристоров, j в выходную диагональ выпрямительного моста включен фототиристор оптрона, светодиоды оптронов всех фаз включены последовательно и согласно между щинами управления, отличаю-

нагрузку и повьппения надежности работы, в каждую коммутируемую фазу введены пятый и шестой диоды, первый

зистор 40 - диод 27 - тиристор 5 - вывод 9, разгружая управляющий переход тиристора 5.

В силовой цепи ток идет от фазы А (вывод 7) через тиристор 2, нагрузку, тиристор 5 к фазе С (вывод 9).

С момента времени u)t у (анодное

напряжение тиристора 4 отрицательно)

2 до момента uVt -Ti по цепи: вывод

8 - тиристор 3 - (смещенный нагрузоч- ным током в прямом направлении) диод 38 - резистор 39 - вьгеод 9, протекает ток, минующий управляющий пе - реход тиристора 4, Когда тиристор 3 выключается ток резистора 39 смеща- ется в управляющий переход тиристора 4 по цепи: вывод 8 (фаза В) - диод 20 - фототиристор оптрона 30 - стабилитрон 31 - диод 19 - управляющий

в v чч- . с/.

I Кт TTIntlOUTJT f г ТТТ trtfr - rnrrr tv f

25

Включение остальных тиристоров происходит аналогично.

Для отключения устройства снимается напряжение управления с шин 43 и 4А„ При этом фототиристоры оптронов 28, 30 и 32 закрываются, прерьшая цепь питания управляющих переходов 30 тиристоров 1 -6, последние закрьгоают- ся, обесточивая нагрузку. Формула изобр.етения

Переключатель трехфазных- цепей, содержащий в каждой коммутируемой фазе два тиристора, включенных встречно-параллельно между входным и выходным вьгоодами, вьтрямительный мост, в котором катоды первого и второго со35

единенных анодами диодов подключены щ и и с я тем, что, с целью полной передачи коммутируемого напряжения в и второй резисторы и стабилитрон, причем пятый диод включен встречно

к управляющим электродам соответствующих тиристоров а аноды третьего и четвертого соединенных катодами диодов подключены к катодам тиристоров, в выходную диагональ выпрямительного моста включен фототиристор оптрона, светодиоды оптронов всех фаз включены последовательно и согласно между щинами управления, отличаю-

единенных анодами диодов подключены щ и и с я тем, что, с целью полной передачи коммутируемого напряжения в и второй резисторы и стабилитрон, причем пятый диод включен встречно

нагрузку и повьппения надежности работы, в каждую коммутируемую фазу введены пятый и шестой диоды, первый

5 .1290507 6

резистор включен между точкой соеди- цепи из пятого диода и первого резис- нения четвертого и пятого диодов и тора, а стабилитрон включен в выход- входным выводом следующей фазы, шестой ную диагональ вьтрямительного моста диод через второй резистор включен встречно-последовательно с фототири- встречно-параллельно последовательной стором оптрона.

Изобретение относится к импульс ной технике и может быть использовано для включения и отключения нагруз ки любого характера. Цель изобретения - полная передача коммутируемого напряжения в нагрузку и повьшение надежности работы. Устройство содержит в каждой коммутируемой фазе два тиристора 1 и 2 (фаза А), 3 и 4 (фаза В), 5 и 6 (фаза С), включенные встречно параллельно между входной шиной 7 (8, 9) и выходной шиной 10

о

О и l/ABf св °

л

/«

о

Т, J /

t

Составитель Л. Скобелева Редактор Л. Пчелинская Техред М.Ходанич Корректор в. Бутяга

Заказ 7915/56Тираж 922 Подписное

ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4