Устройство для подключения конденсаторной батареи Советский патент 1987 года по МПК H02J3/18 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для подключения к электрической сети трехфазных конденсаторов большой емкости.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства для подключения конденсаторной батареи.

Устройство содержит зажимы 1-3 для подключения конденсаторов 4-6 конденсаторной батареи, первый 1 и третий 3 из которых подключены к клеммам Л и С для подсоединения фазовых нагрузок через сими- сторы 7 и 8, а второй зажим 2 подключен к клемме В непосредственно. Канальные выпрямительные мосты 9 и 10 подключены входными диагоналями между входом и управляющим электродом симисторов 7 и 8 соответственно, а выходными - на соответствующие цепи из последовательно соединенных резисторов 11, 12 и фототиристоров оптронов 13, 14. Входная диагональ первого выпрямительного моста 15 зашунти- рована вторичной обмоткой дополнительного трансформатора 16 напряжения, первичная обмотка которого через второй замыкающий контакт ключа 17 управления подключена между клеммами А и В для подключения фазовых нагрузок. Выходная диагональ выпрямительного моста 15 подключена к входу сглаживающего фильтра 18, состоящего из резисторов 19, 20 и конденсаторов 21, 22. Выход сглаживающего фильтра 18 зашунтирован резистором 23, а также - через динистор 24 и первый замыкающий контакт ключа 17 управления - двумя параллельными цепями из последовательно соединенных резисторов 25-28 и све- тодиодов оптронов 13, 14. Второй 29 и третий 30 выпрямительные мосты входными диагоналями подключены через трансформаторы 31, 32 напряжения соответственно к симисторам 7 и 8, а выходными - к соответствующим цепям из резисторов 33, 34 и светодиодов резисторных оптопар 35, 36, используемых в качестве управляемых ключевых элементов. Параллельно соответствующим цепям из последовательно соединенных резисторов 25, 26 и фототиристоров оптронов 13 и 14 включены фотодиоды опто- резисторов 35, 36. Параллельно симисторам 7, 8 включены соответствующие зарядные цепи 37, 38 из последовательно соединенных резисторов 39, 40 и диодов 41, 42. Параллельно конденсаторам 4 и 5 включены разрядные цепи из резисторов 43 и 44 соответственно. Трансформаторы 31 и 32 напряжения, выпрямительные мосты 9, 10 и 29, 30, резисторные оптроны 35 и 36, оптро- ны 13 и 14м резисторы 11, 12, 25 -- 28, 33 и 34 образуют блоки 45 и 46 управления симис- торами.

Устройство работает следующим образом.

При подведении к клеммам А, В, С питающего напряжения конденсаторы 4 и 5 один раз в период питающего напряжения подза- ряжаются импульсами тока через диоды 41 и 42 соответственно. Заряд длится до момента, когда напряжение на конденсаторах достигает максимального амплитудного значения синусоиды питающего напряжения.

0

Пусть одновременно с подведением питающего напряжения замыкают ключ 17 управления. Тогда одновременно с зарядом силовых конденсаторов нроисходит заряд конденсаторов 21 и 22 фильтра 18. Параметры фильтра подбираются такими, чтобы вре5 мя заряда конденсаторов 21 и 22 до величины пробивного напряжения динистора 24 не было меньше времени заряда силовых конденсаторов 4, 5 до амплитудного значения питающего напряжения. Когда напряжение на конденсаторе 22 достигнет напря0 жения включения динистора 24, он пробивается, обеспечивая работу оптронов 13, 14 и резисторных оптопар 35, 36. Поскольку светодиоды резисторных оптопар 35, 36 через выпр ямители 29, 30 и трансформаторы 31,

5 32 подключены параллельно симисторам 7 и В, то они загораются, когда напряжение на симисторах 7, 8 отлично от нуля, и гаснут в момент перехода напряжения на симисторах через нуль. Сопротивление фоторезисторов резисторных оптопар 35 и 36

0 минимально при включении соответствующих светодиодов и максимально при их отключении. Параметры резисторов 25 и 26 выбраны так, что при включении светодиодов резисторных оптопар 35, 36 соответствующие фоторезисторы шунтируют светодио5 Ды оптронов 13 и 14 так, что токи через светодиоды оптронов 13 и 14 ниже токов их включения, а при отключении светодиодов резисторных оптопар 35, 36 токи через светодиоды оптронов 13 и 14 таковы, что обеспечивают устойчивое их загорание, т. е. скач кообразное изменение сопротивления фоторезистора оптопар 35, 36 в момент прохождения напряжения на симисторах 7, 8 через нуль служит синхронизирующим импульсом для включения светодиодов оптронов 13, 14

5 что приводит к включению их фоторезисторов и, соответственно, силовых симисторов 7 и 8. При включении симисторов 7, 8 напряжение на них становится близким к нулю ( 1,5 В), что приводит к отключению светодиодов резисторнь1х оптопар 35, 36 и

0 одновременно обеспечивает устойчивое свечение светодиодов оптронов 13, 14, обеспечивающих нормальную работу симисторов 7 и 8. При отключении устройства от питающей сети (или при размыкании контактов ключа 17 управления) симисторы 7 и 8 за5 крываются, а конденсаторы фильтра разряжаются на резистор 23. Величина сопротивления резистора 23 подобрана так, чтобы постоянная времени разряда конденсаторов

21, 22 фильтра 18 равнялась или несколько превышала постоянную времени разряда силовых конденсаторов 4-6. В результате повторная подача напряжения на устройство и последующий заряд конденсаторов 21, 22 фильтра 18 до величины пробивного напряжения динистора 24 будут по длительности превышать время заряда силовых конденсаторов до амплитудного значения напряжения питаюпдей сети, а следовательно, будет всегда обеспечено условие безударного включения силовых конденсаторов 4-6 конденсаторной батареи.

В качесте управляемых ключевых элементов (35, 36) могут быть использованы и другие виды полупроводниковых ключей, например транзисторные оптопары.

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает повышение надежности, увеличение срока службы и уменьшение габаритных размеров устройства благодаря простоте схемы, отсутствию трансформаторов тока и безударному включению конденсаторов независимо от частоты подключения устройства.

Формула изобретения

Устройство для подключения конденсаторной батареи, содержащее зажимы для подключения фазовых конденсаторов, первый и третий из которых подключены через симисторы, а второй - непосредственно к соответствующим клеммам для подключения фазовых нагрузок, блоки управления симис- торами, включающие трансформаторы напряжения, выпрямительные мосты, входная диагональ каждого из которых подключена к вторичной обмотке трансформатора напряжения, а выходная диагональ через резистор соединена с ключевым элементом, и резисторы, зарядные цепи, подключенные одним выводом к первому и третьему зажимам для подключения фазовых конденсаторов, другим выводом - к соответствующим клеммам для подключения фазовых

нагрузок, два последовательно соединенных разрядных резистора, подключенных раздельными выводами к симисторам, а общим выводом - к второму зажиму для подключения фазовых конденсаторов, выпрямительный мост, выходная диагональ которого подключена к входу сглаживающего фильтра, выход которого связан с динистором, резисторы, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности, оно снабжено допол- нительным трансформатором напряжения, блоки управления симисторами - дополнительными выпрямительными мостами и опт- ронами, а ключевые элементы выполнены в виде резисторных оптопар, включенных па5 раллелльно соответствующим фототиристорам оптронов, первичные обмотки трансформаторов напряжения блоков управления симисторами включены параллельно соответствующим симисторам, выходные диагонали дополнительных выпрямительных мостов

0 включены между входом и управляющим электродом каждого симистора, а их выходные диагонали зашунтированы цепью из последовательно соединенных вторых резисторов и фототиристоров оптронов, выход

5 сглаживающего фильтра защунтирован третьим резистором, один вывод которого через динистор соединен с общей точкой свето- диода оптрона одного блока управления си- мистором и фоторезистора резисторной оптопары другого блока управления симистором,

0 другой выход третьего резистора соединен с общей точкой последовательно соединенных четвертых резисторов блоков управления симисторами, причем четвертый резистор последовательно соединен с пятым резистором, включенным между фоторезистором

5 резисторной оптопары и светодиодом оптрона соответствующего блока управления симистором, входная диагональ выпрямитель ного моста зашунтирована вторичной обмоткой дополнительного трансформатора напряжения, первичная обмотка которого под0 ключена к клеммам для подключения фазовых нагрузок.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для подключения к электрической сети трехфазных конденсаторов большой емкости. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Для этого устройство содержит два управляемых ключевых элемента 35 и 36, даюш,их команду на включение оптронов 13, 14 и соответствуюш.их симисторов 7, 8 в момент нулевой разности напряжения на симисторах 7, 8. Фильтр 18, резистор 23, динистор 24, ключ 17 исключают возможность подключения незаряженной конденсаторной батареи, образуемой конденсаторами 4-6. В устройстве цель достигается за счет простоты схемы, отсутствия трансформаторов тока, безударного включения конденсаторов независимо от частоты подключения устройства. 1 ил. (Л С со СП СП со