Трехфазный тиристорный коммутатор Советский патент 1988 года по МПК H02M1/08 H02M7/10 

Описание патента на изобретение SU1443092A1

1

- Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано

Для коммутации трехфазных активно- индуктивных нагрузок преимуществен но асинхронных электродвигателей и является усовершенствованием изобретения по авт, св. № 760329,

Цель изобретения - .иение надежности путем обеспечения защиты от пробоя силовых полупровод П1ковьк элементов коммутатора в переходный период пуска кoм гyтaтopa,.

На фиг. 1 приведена функциональ4ная схема коьасутатора; на фиг, 2 - принципиальная схема блока временньгх задержек,вьтолненного на рзлейно-кон тактной аппаратуре; на фиг. 3 - принципиальная схема блорса контроля состояния силовых полупроводниковых элементов коммутатора.

Трехфазньш тиристорньш коммутатор (фиг. 1) содержит подключенные к зажимам А, Б, С сети через трехфазный управляемый контактор 1 .встречно-параллельно включенные управляемые BeHTifflH (тиристоры) 2-4 и неуправляемые вентили (диоды) 5-7, бло управления тиристорньм коммутатором вьшолненньй в виде .трехфазного выпрямителя на диодах 9-11, вькод которого через ключ 12, входящий в бло 13 временных задержек, далее через резисторы 14-16, разделительные диоды 17-19 и пороговые элементы 20-22 подключен к управляющзш электродам

0

0

5

0

5

вентилей 2-4. Переходы управляющий электрод - анод вентилей 2-4 зашун- тированы дополнительными диодами 23-25, катоды которых соединены с анодами указанных вентилей и соответ- ствутощими нагрузочными зажимами 26- 28 коммутатора, к которым подключена также нагрузка 29 и три вывода питающего входа блока 30. Четвертый вывод питающего входа блока 30 контроля состояния силовых полупроводниковых элементов коммутатора соединен с нулевым зажимом сети. Блок 30 имеет, кроме этого, два блокирующих входа (сигналы t и ) являк)щих- ся вторым и третьим выходами блока 13. На первый, вход последнего поступают управляющие сигналы с переключателя 31 режиомв, а на второй вход - блокирующий сигнал с блока 30. Сигналом t;3 с первого выхода блока 13 совместного управления управляются силовыа контакты контактора 1, сигналом t2) с второго выхода блока 13 - блок 8 управления путем замыкания или размыкания ключа 12, кроме того, этим же сигналом блокируется действие блока 30, причем, чтобы исключить протекание обратных токов через диоды запщты в рабочем режиме коммутатора (фиг. 3), блокирование защиты производится в цепи каждого из трех ее диодов .

Схе1 ы блоков 1 3 и 30 выполнены на ре- лейно-контактной аппаратуре (фиг .2 и 3).

31

Схема блока 13 (фиг. 2) содержит замыкающий контакт 32 кнопки Пуск, первьй вывод которого подклзочен к первой шине 33 источника питания, а второй вывод контакта кнопки через включенные последовательно три размыкающих контакта 34 второго реле времени с замедленным возвратом, репе 35 управления и реле 36 защиты гвентилей подключен к первым вьюодам катушек 37 пускового реле и реле 38 первого времени, вторые выводы этих катушек, а также катушек 39 контактора, второго реле 40 времени, реле 41 управления и третьего реле 42 времени с замедленным возвратом объединены и подключены к второй шине 43 источника питания, к шине 33, кроме контакта 32 кнопки Пуск подключены первые выводы замыкающих контактов 44 пускового реле и контакт 45 контактора, контакты 32 кнопки Пуск и второго реле 34 времени зашунти- рованы парой последовательно включенных замыкающих контактов 44 и 46 пускового реле, причем перемычка между этими контактами соединена с первым вьтодом размыкающего контакта 47 реле защиты вентилей, с вторым выводом первого замыкающего контакта 48 третьего реле времени и с первым выводом катушки второго реле времени, второй вывод контакта 47 реле защиты вентилей соединен с первым выводом катушки 39 контактора, первый вывод контакта 48 третьего реле времени соединен с вторым вьшодом контакта 45 контактора и с первым выводом размыкающего контакта 49 кнопки Стоп, второй вывод которого подключен к первым выводам замыкающих контактов 50 и 51 реле управления и первого реле времени, вторые выводы этих контактов объединены и подключены к первым выводам катушки 42 и второго замыкающего контакта 52 третьего реле времени, второй вывод контакта .52 соединен с первым выводом катушки 41 реле управления.

Схема блока 30 (фиг. 3) содержит три диода 53-55, катоды которых являются вводами питающего входа защиты и соединены с соответствующими нагрузочными зажимами 26-28 коммутатора, а аноды диодов соединены с первыми выводами трех размыкающих контактов 56-58 реле управления блок 13, при этом вторые выводы указанных

5

5

23

контактов объединены и через размыкающий контакт 59 третьего реле времени блока 13 подключены к первому вьшоду катушки 60 реле защиты вентилей и аноду шунтирующего диод а 61, второй вывод катушки 60 и катод диода 61 объединены и подключены к нулевому проводу.

Коммутатор (фиг. 1) работает следующим образом.

В исходном состоянии с переключателя 31 режимов на первый вход и с блока 30 на второй вход блока 13 сигналов не поступает. Поэтому на трех выходах блока 13 сигналы t,j, tj,, t,j3 также отсутствуют и контакты 1 в силовых цепях коммутатора, а также ключ 12 разомкнуты. Коммутатор выключен .

Обозначения сигналов t , t t и t блока 13 следующие: сигнал 1 без выдержки времени на включение или отключение, сигнал 2 с выдержкой времени на включение, сигнал 3 с выдержкой времени на отключение.

После подачи переключателем 31 режимов команды Включение на первом выходе блока 13 появляется без 0 выдержки времени непрерывный сигнал t,, , действующий на замыкание контактов 1 в силовых цепях коммутатора, При этом вентили и диоды коммутатора оказьгоаются под напряжением сети, через них начинают протекать обратные токи и токи утечки. Если все вентили и диоды коммутатора исправны, то на выходе блока 30 и втором входе блока 13 сигнал появиться не может и блок 13 обеспечивает дальнейшую работу коммутатора. На втором выхо де блока 13 непрерывный сигнал появляется с выдержкой времени, дост а- точной для действия блока 30 и последующего отключения контактов 1.

Поскольку при исправных вентипях и диодах коммутатора действия блока 30 нет, то с появлением сигнала tj, на втором выходе блока 13 происходит запуск ключа 12 с одновременным

5

0

5

0

5

блокированием защиты. Одновременно с появлением сигнала t, на втором выходе блока 13 аналогичный сигнал t., повторно блокирующий действие защиты, появляется и на третьем выходе. Повторное бJIoкиpoвaниe необходимо для предотвращения ложных срабатываний защиты при отключении коммутатора, так как в этом случае блокируюпцй сигнал tj, снимается без выдерж ки времени, а.сигнал с первого выхода блока 13 па отключение контактов 1 подается с выдержкой времени.

После за1Л1кания ключа 12 через управляющие электроды управляемых вентилей 2-4 поочередно Начинают протекать импульсы тока управления. Б результате вентили 2-4 поочередно отпираются, обеспечивая включение нагрузки 29.

: После подачи переключателем 31 ре- :жимов команды Отключение снимается без выдержки времени сигнал t2t с второго выхода блока 13 и с первого блокирующего входа блока 30, обеспечивающий также размыкание ключа 12

ни. Контактор При срабатывании за- 1 {ыкает контакты 1 в силовых цепях коммутатора (фиг. 1) и блок-контакт 45 в блоке 13. После окончания выдержки на первом реле времени замыкается контакт 51 последнего и обеспечивает протекание тока в цепи: шина 33 - блок-контакт 45 контактора размыкающий контакт 49 кнопки Стоп контакт 51 первого реле времени - катушка 42 третьего реле времени - шина 43. Срабатывая, третье реле времени замыкает контакты 48 и 52, причем последним из них включается катушка 41 реле управления, которое становится на самопитание через контакт 50. Размыкающим контактом 35 реле управления разрывается цепь пита

Похожие патенты SU1443092A1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОЙ УСТАНОВКИ ОТ АНОРМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ 1991
  • Дорошев Юрий Степанович
RU2027273C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 2002
  • Тукмаков В.П.
  • Дмитриев Г.Н.
  • Тукмаков П.К.
  • Кудряшов Ю.П.
RU2227364C2
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВИБРОФОРМОВАНИЯ ЯЧЕИСТОБЕТОННОЙ СМЕСИ 1992
  • Локшин Я.А.
  • Мыльников Ю.К.
  • Вязьмитин Р.Т.
RU2027589C1
Устройство для динамического торможения асинхронного двигателя 1983
  • Грибов Владимир Гаврилович
  • Затрубщиков Николай Борисович
SU1175014A1
МНОГОКАНАЛЬНОЕ ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ОТ АНОРМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК 2004
  • Дорошев Ю.С.
  • Соловьев Д.Б.
  • Карпушенко В.Б.
RU2258291C1
Двухмашинный агрегат 1984
  • Пантюшин Юрий Григорьевич
  • Шевченко Николай Никитич
  • Удовенко Владимир Григорьевич
  • Новиков Евгений Александрович
SU1274098A1
Устройство для управления трехфазным асинхронным электродвигателем 1987
  • Минько Владимир Михайлович
SU1539944A1
Электропривод переменного тока 1987
  • Дука Анатолий Константинович
SU1598092A1
Электропривод переменного тока со встроенным тормозом 1986
  • Калинчук Николай Никифорович
  • Дементьев Геннадий Николаевич
  • Дегтярев Геннадий Ильич
SU1374387A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ 1992
  • Чернышев Александр Васильевич
  • Караваев Александр Михайлович
  • Зайцев Геннадий Иванович
RU2042997C1

Иллюстрации к изобретению SU 1 443 092 A1

Реферат патента 1988 года Трехфазный тиристорный коммутатор

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для- коммутации трехфазной нагрузки преи.- мущественно асинхронных электродвигателей. Цель изобретения состоит в повышении надежности путем обеспечения защиты при пробое вентилей или

Формула изобретения SU 1 443 092 A1

и отключение нагрузки 29 Затем с вы- 2о ия катушек 37 пускового реле и пер- держкой времени снимается сигнал t- вого реле 38 времени. Контакты 44 и

46

с первого выхода блока 13, обеспечивая отключение контактора 1, Одновременно с этим с третьего выхода блока 13 и с второго блокирующего входа Ьлока 30 снимается сигнал t-jj Схема возвращается в исходное состояние .

Если при подаче па первьш вход блока 13 команды Включение окажется пробитым один из вентилейj например вентиль 2 в цепи фазы А, то после включения контактора 1 через входные зажимы блока 30 защиты течет ток по цепи:, нулевой зажим сети - четвертый и первьй выводы питающего входа блока 30 - неисправньЕй вентиль 2 - певьй контакт 1 - зажим фазы А. сети. На выходе блока 30 появляется сигнал, блокирующий действие 13 путем снятия сигнала с его выхода и отключения контактов 1,

Рассмотрим работу коммутатора в случае выполнения блока 13 и блока 30 на релейно-контактной аппаратуре (фиг, 2 и 3). При нажатни на кнопку 32 Пуск (фиг. 2) течет ток по цепи: шина 33 - контакт 32 кнопки - , размыкающий контакт 34 второго реле времени - размыкающий контакт 35 реле управления- размыкающий контакт 36 реле защиты вентилей - катущки 37 iiycKOBoro реле и первого реле 38 времени - шина 43. Срабату шая, пусковое реле управления контактам 44 и 46 шунтирует контакты 32 кнопки Пуск и второго реле 34 времени, обеспечивая протекание тока через катугаки 39 контактора и второго реле 40 време30

35

пускового реле и первого реле 51 времени размыкаются, однако питание катушки 39 контактора сохраняется че 25 рез его блок-контакт 45 и контакт 48 третьего реле времени.

Вторым замыкающим контактом 12 реле управления, выполняющим функции ключа (фиг. 1), обеспечивается управление вентилями коммутатора и включение нагрузки 29. Второе реле времени (катушка 40 и контакт 34) обеспечивает ограничение длительности команды Пуск кнопкой 32, чем предотвращаются многократные включе- шш контактора при пуске коммутатора с пробнтьм вентилем или диодом.

Для отключения нагрузки нажимают на кнопку 49 Стоп. В результате этого катушки 41 реле управления и третьего реле 42 времени питание теряют, причем замыкающим контактом 12 реле управления отключается цепь управления вентилем коммутатора и вентили 2-4 запираются, прекращая протекание тока в фазах нагрузки. Благодаря замедленному размыканию . контакта 48 третьего реле времени катушки 39 контактора теряют питание уже после отключения нагрузки контактом 12 реле управления, поэтому размыкание силовых контактов 1 контактора происходит также без тока нагрузки.

Защита от пробоя вентилей реагирует не только на пробой вентилей 2-7 в силовых цепях коммутатора. Если в момент пуска окажется пробитым один из диодов 17-19 или 23-25 в бло40

45

50

55

46

0

5

пускового реле и первого реле 51 времени размыкаются, однако питание катушки 39 контактора сохраняется че 5 рез его блок-контакт 45 и контакт 48 третьего реле времени.

Вторым замыкающим контактом 12 реле управления, выполняющим функции ключа (фиг. 1), обеспечивается управление вентилями коммутатора и включение нагрузки 29. Второе реле времени (катушка 40 и контакт 34) обеспечивает ограничение длительности команды Пуск кнопкой 32, чем предотвращаются многократные включе- шш контактора при пуске коммутатора с пробнтьм вентилем или диодом.

Для отключения нагрузки нажимают на кнопку 49 Стоп. В результате этого катушки 41 реле управления и третьего реле 42 времени питание теряют, причем замыкающим контактом 12 реле управления отключается цепь управления вентилем коммутатора и вентили 2-4 запираются, прекращая протекание тока в фазах нагрузки. Благодаря замедленному размыканию . контакта 48 третьего реле времени катушки 39 контактора теряют питание уже после отключения нагрузки контактом 12 реле управления, поэтому размыкание силовых контактов 1 контактора происходит также без тока нагрузки.

Защита от пробоя вентилей реагирует не только на пробой вентилей 2-7 в силовых цепях коммутатора. Если в момент пуска окажется пробитым один из диодов 17-19 или 23-25 в бло0

5

0

5

ке 8 вентилями коммутатора (фиг, 1), то защита от пробоя вентилей также срабатывает,

В качестве примера рассмотрим случай повреждения диода 17 или 23 для момента времени, когда потенциал фаз А и С сети равны по величине, но противоположны по знаку, причем потенциал фазы В равен нулю, а потен- циал фазы А положителен.

При пробое диода 17 сначала появляется цепь тока через две фазы сети: зажим фазы А - левый контакт контактора 1 - переход катод - управля- ющий переход вентиля (тиристора) 2 - стабилитрон 20 - пробитый диод 17- резистор 14 - резистор 16 - диод 19 стабилитрон 22 - переход управляющий электрод - катод тиристора 4 - пра- вый контакт 1 контактора - зажим фазы С. Тиристор 4 отпирается, в результате этого появляется вторая цеп тока (фиг. 3 и 1): нулевой зажим сети - катушка 60 реле защиты вентилей размыкающий контакт 59 третьего реле времени - размыкающий контакт 58 реле управления - диод 55 - нагрузочны зажим 28 коммутатора - тиристор 4 - правый контакт 1 контактора - зажим фазы С. Реле защиты вентилей срабатывает и контактами 36 и 47 отключает катушки 37 пускового реле, первого реле 38 времени и контактора 39 (фиг. 2).

При пробое диода 23 цепь тока следующая: нулевой зажим сети - катушка 60 реле защиты вентилей - контакт 59 третьего реле времени - кон- тдкт 56 реле управления - диод 53 - зажим 26 - пробитый диод 23 - резистор 14 - резистоо 16 - диод 19 - стабилитрон 22 - переход управляющий электрод - катод тиристора 4 - правый контакт 1 контактора - зажим фазы С. Тиристор 4 отпирается, после чего происходит переключение тока в блоке 30 с диода 53 на диод 55 и далее на зажим фазы С сети. Если ве-

личина тока недостаточна для отпира- контроля состояния силовых полупронкя тиристора 4 (что вполне вероятно, так как его источником является напряжение нулевой провод - фаза сети, ограниченное сопротивлением катушки 60 реле защиты вентилей и резисторов 14 и 16), то спустя четверть периода, когда потенциал фазы А уже отрицательный, ток катушки 60 протекает через переход управляющий злект55

водниковых элементов коммутатора, вы ходом сигнала с задержкой на включе ние - к второму блокирующему входу блока контроля состояния силовых по лупроводниковых элементов коммутато ра и управляющему входу блока управ ления тиристорным коммутатором, а в ходом сигнала с задержкой на отключение - к управляющему входу трехфа

род - катод тиристора 2, вызьгаая его отпирание. Значит, и в этом случае срабатьшание реле защиты вентилей обеспечено.

При повреждении диодов 18, 24 или 19, 25 в управляюсцих цепях соответствующих тиристоров 3 или 4 работ Осемы защиты вентилей аналогична. Разница состоит лишь в том, что токи через диоды и вентили циркулируют в другие моменты времени и при других сочетаниях фаз.

Таким образом, предлагаемый коммутатор позволяет выявлять пробой силовых вентилей или диодов в управляющих цепях тиристорного коммутатора в момент его пуска, предшествующий заключению нагрузки, обеспечивается полная безопасность еГо злектро схемы в выключенном состоянии.

Формула изобретения

ТрехфазньпЧ тиристорный коммутатор по авт. св. № 760329, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения защиты от пробоя силовых полупроводниковых элементов в переходный период пуска коммутатора, введены переключатель режимов, трехфазный управляемый контактор, блок контроля состояния силовых полупроводниковых элементов коммутатора, снабженньй двумя блокирующими входами, и блок временных задержек, снабженный входом ля подачи управляющего сигнала, блокирующим входом и тремя выходами, на

которых сигналы по отношению ,к управляющему формируются соответственно с задержкой на включение и отключен ние, с задержкой на включение и с задержкой на отключение, выход переключателя режимов соединен с управлящим входом блока временных задержек, который подключен выходом сигнала с задержкой на включение и отключение к первому блокирующему входу блока

контроля состояния силовых полупро

водниковых элементов коммутатора, выходом сигнала с задержкой на включение - к второму блокирующему входу блока контроля состояния силовых полупроводниковых элементов коммутатора и управляющему входу блока управления тиристорным коммутатором, а выходом сигнала с задержкой на отключение - к управляющему входу трехфазнего управляемого контактора, контакты которого включены последовательно в входные цепи трехфазного тирис- торного коммутатора, пр этом выход блока контроля состояния силовых полупроводниковых элементов коммутатора подключен к блокирующему входу блока временных задержек, три пи2ffiZ7( 28

тающих входа блока контроля состояния силовых полупроводниковых элементов коммутатора предназначены для подключения к соответствующим нагрузочным зажимам трехфазного тиристор- ного коммутатора, а четвертый питающий вход - ,к нулевому зажиму сети.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1988 года SU1443092A1

Авторское свидетельство СССР № 760329, кл
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1

SU 1 443 092 A1

Авторы

Гаврилов Александр Степанович

Даты

1988-12-07Публикация

1987-01-04Подача