Устройство для подключения конденсаторной батареи Советский патент 1990 года по МПК H02J3/18 

Фиг1

Изобретение относится к элеч роте:-,;-и- ке и может быть использовано в устройствах для подключения к электрической сети трехфазных конденсаторов большой ем соетм,

Цель изобретения-повышение надежности.

На фиг. 1 приведена схема устройства для подключения КБ; на фиг Я - графики напряжений и токов, поясняющие работу устройства.

Устройство (фиг.1) содержит зажимы 1 - 3 для подключения конденсаторов 4-6 конденсаторной батареи, первым 1 и третий 3 из которых подключен к клчммам А и В для подсоединения фазовых нагрузок через силовые диодно-тиристорные коммутаторы, состоящие из тиристоров 7 м 8, зашумгиро- ванных диодами 9 и 10, а пторой с;ажим 2 подключен непосредственно к клемме С. Блоки включения тиристоров коммутаторов выполнены на четырех оптронах 11 - 14, четырех стабилитронах 15 - 18, десяти, резисторах 19 - 28 и ключе 29, один вывод которого подключен к входу первого коммутатора, а другой - через резистор 19 к аноду светодиода оптрона 11 и через резистор 21 к катоду светодиода оптрона 12. Кагод свс- тодиода оптрона 11 через резистор 20 под ключей к аноду диода 10 второго силового коммутатора, а анод светодиода 2 меьез резистор 22 подключен к зажиму 2 для подключения фазовыхх конденсаторов. Анс.д светодиода оптрона 13 подключен ерез резистор 24 к аноду диода 10 второго силового коммутатора, а катод - через фототирисюр оптрона 1 и резистор 23 к клемме для подключения нулевого провода 0 питающей сети. Катод светодиода оптрона 14 подключен через резистор 26 к аноду диода 9 первого силового коммутатора, а анод - через фототиристор оптрона 12 и резистор 25 к клемме для подключения нулевого провода 0 питающей сети. Цепь, состоящая из последовательно соединенных светодиода оптрона 13, фстотиристоров оптрона 11 и резистора 23 зашунтирована стаб нитроном 17. Цепь, состоящая из последовательно соединенных светодиода оптрона 1Л, фототиристора оптрона 12 и резистора 25 зашунтирована стабилитроном 18. Цепи, состоящие из последовательно соединенных светодиода оптрона 11 и резистора 19, свегодиода оптрона 12 и резистора 21 зашунгированы соответствующими стабилитронами 15 и 16. Фототиристор отрона 13 включен через резистор 27 между анодом и управляющим электродом тиристора 7 первого коммутатора. Фототиристор оптрона 14 через резистор 28 включен между анодом и

управляющим электродом тиристора 8 второго коммутатора.

Последовательно соединенные разрядные сопротивления 30 и 31 подсоединены

одними сыводами к первому и третьему, другими (общими) выводами - к второму зажиму для подключения фазовых конденсаторов,

На фиг. 2 показаны трехфазное напряжение питающей сети (фиг.2а), токи через светодиоды оптронов 13 (фиг.26), 11 (фиг.2в), 14 (фиг.2г), 12 (фиг. 2д) и управляющие импульсы.

Устройство работает следующим образом.

При разомкнутом ключе 29 тиристоры 7 и 8 закрыты и конденсаторы 4 и 5 один раз в период синусоиды питающего напряжения подзаряжаются импульсами тока через

диоды 9 и 10 соответственно. Подзарядки конденсаторов начинается с того момента, когда текущее значение повышающегося по синусоидальному закону напряжение сети становится равным текущему значению

снижающегося по экспоненте напряжения на конденсаторах. Заряд длится до момента, когда напряжение на конденсаторах достигает максимапьного. амплитудного значения синусоиды питающего напряженмя (Uk4, фиг.2а). Все оставшееся время периода конденсаторы 4 и 5 разряжаются через разрядные сопротивления 30 и 31 соответственно, а также за счет токов утечки. Ток через светодиоды оптронов 11 - 14

не протекает. Подключение конденсаторной батареи к сети осуществляется замыканием ключа 29.

Пусть в момент т0 замыкается ключ 29 (фиг.2). На светодиоды оптронов 11 и 12

0 подаются ограниченные по амплитуде с помощью стабилитронов 15 и 16 положительные полуволны линейных напряжений UAB и UAC соответственно. Фототиристоры оптронов 11 и 12 открываются, разрешая про5 текание тока через светодиоды оптронов 13 и 14. В момент времени ti на последовательно соединенные светодиод оптрона 13 и фототлристор оптрона 11 подается ограниченная по амплитуде положительная полуволна фазного напряжения Us питающей

0 сети. Это приводит к включению фототиристора оптрона 13 и открыванию силового тиристора коммутатора в момент, когда на5 пряжение на заряженном конденсаторе 4 начинает превышать (по модулю) линейное напряжение UCA питающей сети и при условии, что линейное напряжение UCA принимает значения, соответствующие интервалу времени ti - ta (фиг.2). Далее в

момент гз на последовательно соединенные светодиод оптрона 14 и фототиристор оптрона 11 подается ограниченная по амплитуде отрицательная полуволна UA питающего напряжения. Это приводит к включению фототиристора оптрона 14 и открыванию силового тиристора 8 в момент, когда напряжение на заряженном конденсаторе 5 начинает превышать линейное напряжение UBC сети и при условии, что линейное напряжение UBC принимает значения, соответствующие интервалу времени тз -14 (фиг.2).

При размыкании ключа 29 теряют питание светодиоды оптронов 11 и 12, что приводит к запиранию тиристоров 7 и 8 и отключению конденсаторной батареи от сети.

. Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить надежность устройства за счет ограничения прямого и обратного напряжений на светодиодах оптронов, отсутствия управляющего напряжения на них до момента подачи команды на включение КБ, снизить стоимость устройства за счет уменьшения с 4 до 2 количества высоковольтных оптронов.

Формула изобретения

Устройство для подключения конденсаторной батареи, содержащее два силовых диодно-тиристорных коммутатора, четыре оптрона, шесть резисторов, зажимы для подключения фазовых конденсаторов конденсаторной батареи, первый и третий из которых подсоединены через коммутаторы, а второй - непосредственно к соответствующим клеммам для подключения фазовых нагрузок, два последовательно соединенных разрядных сопротивления, подключенных к соответствующим зажимам для подключения фазовых конденсаторов, и

ключ, один вывод которого подключен к входу первого коммутатора, а другой вывод сзяэан с анодом светодиода первого оптро- на и с катодом светодиода второго оптрона, катод саетодиода первого оптрона через 5 первый резистор подключен к входу второго коммутатора, анод светодиода второго оптрона через второй резистор подключен к второму зажиму для подключения фазовых конденсаторов, анод светодиода треть0 его оптрона подключен через третий резистор к входу второго коммутатора, катод светодиода четвертого оптрона через четвертый резистор подключен к входу первого коммутатора, аноды фототиристоров

5 третьего и четвертого оптронов подключены к анодам тиристоров соответствующих силовых коммутаторов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, дополнительно введены четыре стабилитро0 на и четыре резистора, причем катоды фототиристоров третьего и четвертого оптронов подключены через пятый и шестой резисторы к управляющим электродам тиристгров соответствующих силовых коммутаторов,

5 последовательно со светодиодами первого и второго оптронов включены седьмой и восьмой резисторы соответственно, последовательно со светодиодами третьего и четвертого оптронов включены фототиристоры

0 первого и второго оптронов соответственно и через девятый и десятый резисторы соответственно соединены с клеммой для подключения нулевого вывода, цепи, состоящие из последовательно соединен5 ных светодиода третьего и фототиристора первого оптронов и девятого резистора, светодиода четвертого и фототиристора второго оптронов и десятого резистора, светодиода первого оптрона и седьмого рези0 стора, светодиода второго и восьмого резистора, зашунтированы стабилитронами.

и

вс

e

to tj tz Ј3Ј4

%

ts t

б

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для подключения к электрической сети трехфазных конденсаторов большой мощности. Цель изобретения - повышение надежности. Это достигается за счет ограничения прямого и обратного напряжений на светодиодах оптронов 11 - 14 и уменьшения количества оптронов. Включение светодиодов оптронов 11 - 14 на соответствующие фазные и линейные напряжения дает разрешение на включение конденсаторов 4 - 6 с помощью силовых ключей 7, 9 и 8, 10 только в моменты, соответствующие минимальным броскам тока. 2 ил.

Фиг. 2