Трехфазный коммутатор Советский патент 1992 года по МПК H03K17/567 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть ис;пользовано для подключения нагрузки различного характера к трехфазной сети переменного тока.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является трехфазный коммутатор , принятый за прототип, содержащий диод и тиристор, вкломённые в каждую фазу пит.ающей сети последовательно с нагрузкой, первый и второй трехфазные выпрямители, резистор дополнительный вентиль, первую и вторую кнопки управления, причем в двух фазах диод включен встречно-параллельно тиристору, а выход первого трехфазного выпрямителя через резистор подключен к входу второго трехфазного выпрямителя; в третьей фазе диод включен встречно-па.раллельно последовательно и согласно включенным дополнительному вентиСО

с

лю и тиристору, точка соединения которых через кнопку управления подключена к выходу первого трехфазного выпрямителя, входные выводы которого соединены с соответствующими общими точками фазных диодов и нагрузок, выходные выводы второго трехфазного выпрямителя подключены к фазам питающей сети через входные цепи тиристоров п-редыдущих фаз, а вторая кнопка управления включена последовательно с од ним из диодов второго трехфазного выпрямителя.

Недостатком данного устройства является TOi что при выходе из строя силового диода (повреждение типа обрыв) оно остается включенным, 4fo снижает функциональные возможности устройства, кроме того, через вторую кнопку управления протекает ток в те.чение 120 эл.град. 31 Целью изобретения является расширение функциональных возможностей коммутатора, уменьшение времени протекания тока через вторую кнопку управления. Указанная цель достигается тем, что в трехфазный коммутатор, содержа щий в каждой фазе первый йптронный тиристор, подключенный катодом к выходному выводу, подсоединенному к нагрузке, а анодом - для двух тиристоров - к соответствующей фазе сети; первый трехфазный выпрямитель, подсоединенный анодами своих диодов к выходным выводам, а катодами - к од ному из выводов первого резистора |, второй трехфазный выпрямитель, подсоединенный катодами своих диодов к входным цепям первых тиристоров (ано дам светодиодов), а анодами - к второму выводу первого резистора; первую кнопку управления, подключенную своим выводом к одной из фаз сети, вторую кнопку управления, введены по числу фаз вторые тиристор ные оптроны, первые и вторые диоды, стабилитроны, вторые резисторы, а также третий диод, при этом второй я оптронный тиристор подключен катодом к аноду первого оптронного тиристора и соответствующей фазе, анодом - к выходному выводу этой же фазы, входы каждого из вторых оптронных тиристоров подключены катодами светодиодов к соответствующей фазе, анодами чере соединенные анодами первый диод и стабилитрон - для двух фаз - к аноду второго диода и первому выводу второ го резистора, вторые выводы которых / (в том числе и второго резистора в третьей фазе) подсоединены К катодам диодов первого трехфазного выпрямите ля; входная цепь первого оптронного тиристора фазы С подсоединена катодом светодиода к выходному выводу фа зы А, входная цепь первого оптронного тиристора фазы А подсоединена катодом светодиода к выходному выводу фазы В, входная цепь первого оптрюнного тиристора фазы 8 подсоединена катодом светодиода к выходному выводу фазы С; второй вывод первой кнопки управления через третий диод подключен к катодам диодов первого трехфазного выпрямителя, вторая кноп ка управления подключена во входной цепи второго оптронного тиpиctop э третьей фазы между точкой соедине3Чния анода второго диода с первым выводом второго резистора и катодом стабилитрона. Сущность предлагаемого технического решения заключается в разработке трехфазного коммутатора, позволяющего отключать нагрузку от сети при повреждении типа обрыв не только первых, но и вторых тиристоров, уменьшении, времени протекания тока через вторую кнопку управления посредством соответствующих подключений элементов схемы. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема трехфазного коммутатора. Коммутатор содержит первый 1(2,3) и второй t(5,6) тиристоры, соединенные встречно-параллельно и включенные в каждую фазу питающей сети последовательно с нагрузкой, подсоединяемой к выходным выводам 7-9} тиристоры 1-6 могут быть выполнены свете- , управляемыми, при этом входными цепями тиристоров являются светодиоды 10-15 соответственно; первый трехфазный выпрямитель на диодах l6-l8, подключенный анодами к выходным выводам, а катодами - к первому выводу первого резистора 19, второй трехфазный выпрямитель на диодах 20-22, подсоединенных анодами к второму выводу первого резистора 19, а катодами - к анодам светодиодов 12,10,11, при этом катод светодиода 12 (входная цепь тиристора 3) подсоединен к выходному выводу 7 фазы А, катод светодиода 10 (входная цепь тиристора 1) - к выходному выводу 8. фазы В, катод светодиода 11 (входная цепь тиристора 2) - к выходному выводу 9 фазы С; первые 23-25 и вторые 26-28 диоды, стабилитроны 29-31, вторые резисторы 32-3, третий диод 35, первую 36 и вторую 37 кнопки управления, при этом катоды светодиодов J3-15 (входные цепи вторых тиристоров 4-6) подсоединены к соответствующим I фазам, их аноды через соединенные анодами первые диоды 23 {2k, 25) и стабилитроны 23 (30,31) подключены - для двух фаз - к аноду второго диода 26 (27) и первому выводу второго резистора 32 (33), вторые выводы которых (в том числе и второго резистора 3) подсоединены к катодам диодов l6-l8 первого трехфазного выпрямителя; первая кнопка 36 управления подсоединена одним выво51ДОМ к фазе сети, а другим через третий диод 35 к выходу первого трехфазного выпрямителя (катоды диодов 16-18), вторая кнопка 37 управления . подключена во входной цепи вто|)ого i тиристора третьей фазы между точкой соединения анода второго.диода 28 с резистором 3 и катодом стабилитрона 31, Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии при наличии напряжения питащей сети тиристоры 1-6 заперты, нагрузочные выводы 7-9 отключены от фаз А,В,С, Коммутатор включается кратковременным нажатием первой кнопки Зб управления, Ес.ли это произошло в момент времени GDt ---, то по цепи фаза А кнопка Зб - третий диод 35 - второй резистор 33 стабилитрон 30 - первый диод 2k - входная цепь тиристора 5 (светодиод - фаза В протекает ток, открывающий тиристор 5 в фазе В после открытия тиристора 5 его ток управления отводится в главную цепь посредством второго диода 27 по цепи фаза А - кнопка Зб - диод 35 второй резистор 3 - кнопка 37 стабилитрон 31 - первый диод 25 входная цепь тиристора 6 (светодиод 15) фаза С протекает ток, открывающий тиристор 6 в фазе С и ответвляющийся в главную цепь посредством диода 28. После открытия тиристора 6 по це пи фаза А - кнопка 36 - диод 35 резистор 19 - диод 22 - входная цепь первого тиристора 2 (светодиод 11) тиристор 6 - фаза С протекает ток уп равления тиристора 2, который в про1Г 2 межутке времени сО t -г- - - перт, С открытием тиристора 5 по цепи фаза А - кнопка 36 - третий диод 35 первый резистор 19 диод 21 входная цепь тиристора 1 (светодиод 10) - тиристор 5 - фаза В протекает ток, открывающий тиристор 1 в фазе . А (после отпускания кнопки Зб ток от фазы А течет через открытый тирис тор 1 и диод 1б первого трехфазного выпрямителя). Таким образом, в силовых цепях ток протекает от фазы А через тиристор 1, нагрузку .тиристоры 5 и 6 к фазам В и С, j В момент времени cot -г- тиристор 5 в фазе В запирается отпи- 36 рается тиристор 2 и в силовых цепях начинает протекать ток от фаз А,В, нагрузку к фазе С. С момента времени cOt -т- по цепи фаза В - тиристор 2 - диод17 - второй резистор 32 - второй диод 26 - тиристор 1 (смещенный током нагрузки в прямом направлении) - фаза А течет ток, минуя .входную цепь тиристора 4 (светодиод 13)), в момент времени COt | тиристор 1 запирается, и ток управления тиристора 4 смещается черезtтaбилитpoн 29, первый диод 23 в цепь светодиода 13; тиристор k открывается, и ток из его входной цепи смещается в главную цепь посредством второго диода 26. В силовых цепях с этого момента времени ток течет от . фазы В через тиристор 2, нагрузку, - тиристоры 6 и 4 к фазам С и А. Аналогично происходит включение остальных тиристоров в соответствии с чередованием фаз питающей сети. Для отключения коммутатора нажима-. ется вторая кнопка 37 управления, прерывается входная цепь тиристора 6, который вследствие этого запирается, что приводит к отключению входной цепи тиристора 2 и, следовательно, к его запиранию и далее до полного запирания всех тиристоров коммутатора. При повреждении типа обрыв любого из вторых тиристоров происходит прерывание входной цепи-питания первого тиристора предыдущей фазы (например, при обрыве тиристора 5 прерывается входная цепь первого тиристора 1), который,, закрываясь в соответствующий момент времени, приводит к прерыванию входных цепей питания других тиристоров и, следовательно, отключению коммутатора, отключается комму ри обрыве любого из первых тиристоров, В сравнении с прототипом l предлагаемый трехфазный коммутатор благодаря введению в силовую часть вторых тиристоровр третьего диода, подключению к выходному выводу каждой фазы входной цепи первых тиристоров предыдущей фазы, а также соответствующему подключению второй кнопки управпения позволяет расширить функциональные возможности, исключить в третьей фазе дополнительный диод и уменьшить время протеканиятока через упомянутую кнопку (т.е. снизить. 71 значительно коммутируемый ею ток). Экономический эффект от применения предлагаемого коммутатора обусловливается его техническими преимущества Ф о р ,ч у л а изобретения Трехфазный коммутатор, содержащий и какдой фазе первый тиристорный оптЕюн, подключенный катодом к выходному вывгэду, э в двух фазах - к соответстаующей фазе сети, первый трехфазный выпрямитель г, под-., соединенный анодами диодов к выходHfciM выводам, а катодами - к одному из выводов первого резистора второй трехфазный выпрямитель, подсоединен- катодами диодов входным цепям первых тиристорных оптроНов - ано, дам сйетодиодоБ а анодами к втоЬо му выводу первого резистораs первуо управления,, подключенную выводом к одной из фаз сети вторую кнопку управления, о т л и ча гоlii. к и с я тем ЧТО;, с целью расширения функциональных возможностей и уменьшения времени протекания тока через вторую кнопку управления, знедены по цмг.ГУ фаз вторые тиристорчуе оп.роьгс, первые и вторые диодь;, стзоил -троны и вторые резисторы, а ;йкже трзтий диод,, при этом каждый второй THpiicTopHfcii-i оптрон подключен каюдон аиоду первого тиристорно3го оптрона и соответствующей фазе, анодом - к выходному выводу этой фазы, входы каждого из вторых тиристорных оптронов подключены катодами светодиодов к соответствующей фазе, анодами через соединенные анодами первый диод и стабилитрон в двух фазах к -: аноду второго диода и первому выводу второго резистора 5 вторые выводы которых и ВТОРОЙ вывод второго резистора третьей фазы, подключены к катодам диодов первого трехфазного выпрямителя, при ЭТОМ катод второго дио.г-а подключен к выходному выводу этой фазы, входная цепь первого тиристорношл оптрона третьей фазы подсоединена катодом св етодиода к выходному выводу первой фазы5 входная цепь перво го тиристорного оптрона первой фазы подсоединена катодом светодиода к выходному выводу второй фазы, входная цепь первого тиристорного оптрона второй фазы подсоединена катодом светодиода к выходному выводу третьей фазы5 второй вывод первой кнопки управления через третий диод подключен к катодам диодов первого трехфазного выпрямителя, вторая кнопка управления подключена к входной цепи зторого тиристорного оптрона третвей фазы ,между точкой соединения анода.,зторого диода с первым выводомвторого резистора и катодом стабилитрона.

л J

Изобретение относится к импульс' ной технике и может быть использовано для подключения нагрузки различного характера к трехфазной сети переменного тока. Трехфазный коммутатор содержит шесть тиристорных оптронов 1-6, 13 диодов 16-18, 20-22, 23-25, 26-28, 35, две кнопки 36,37 управления, четыре резистора 13,32-3'+, стабилитрон 31. При повреждении типа "обрыв" любого из вторых т'иристорных оптронов происходит отключение устройства, существенно снижен ток, коммутируемый второй кнопкой управления. '1 ил.