Устройство для подключения конденсатора Советский патент 1993 года по МПК H02J3/18 

(Л

С

Область использования: может быть использовано в устройствах для подключения к электрическим сетям переменного тока конденсаторных батарей большой емкости. Сущность изобретения: в устройстве, содержащем силовой коммутатор из встречно-параллельно соединенных тиристора и диода, двух управляемых ключей, формирователя импульсов и датчика тока, последний выполнен в виде диода и транзистора. При подаче управляющего напряжения на вход первого ключа он включается, однако импульсы на включение тиристора коммутатора будут поступать только, когда напряжение на нем близко к нулю, что контролируется датчиком тока. В эти моменты второй ключ замыкается, на управляющий электрод тиристора поступают запускающие импульсы с формирователя импульсов, тиристор безударно включается. 2 ил,

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для подключения к электрическим сетям переменного тока конденсаторных батарей большой емкости.

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - принципиальная схема одного из вариантов реализации,

Устройство (фиг1.) содержит зажимы 1 и 2 для подключения к сети, первый 1 из которых соединен с конденсатором непосредственно, а второй - через силовой коммутатор, состоящий из встречно-параллельно соединенных тиристора 3 и диода 4; два управля- емых ключа 5 и 6, включенных последовательно в управляющей цепи тиристора, формирователь импульсов 7, резистор 8, источник управляющего напряжения Uy. Датчик тока 9 выполнен в виде диода 10 и транзистора 11, причем диод 10 через резистор 8 включен параллельно тиристору 3. Анод диода 8 соединен с базой транзистора 11, эмиттер которого соединен с катодом диода 10. Эмиттерно-коллекторный переход транзистора 11 включен в управляющую цепь первого ключа 5. Выход формирователя импульсов 7 соединен со вторым ключом 6, управляющая цепь которого соединена с источником управляющего напряжения Uy. Один из вариантов устройства (фиг.2), реализующий предлагаемую блок-схему, содержит формирователь импульсов 7, выполненный в виде трансформатора 12 и диода 13. Управляемые ключи 5 и 6 выполнены в виде оптотиристоров 5 и 6 соответственно.

00

Ј

Ј О

Один вывод вторичной обмотки трансформатора 9 через фототиристоры оптронов 6 и 5, резистор 13 соединен с управляющим электродом тиристора 3, а через резистор 14 - с коллектором транзистора 11. Другой вывод вторичной обмотки трансформатора 12 соединен через диод 13 с эмиттером транзистора 11, катодами диода 10 и тиристора 3. Светодиод оптрона 5 через резистор 15 включен между эмиттером и коллектором транзистора 11. Светодиод оптрона 6 подключен к источнику управляющего напряжения Uy. Первичная обмотка трансформатора 12 включена через фазосд- вигающий конденсатор 16 параллельно силовой цепи, состоящей из силового конденсатора 17 и коммутатора 3, 4.

Устройство работает следующим образом..

При подключении силовой цепи конденсатора 17.и. коммутатора 3, 4 к зажимам сети 1, 2, конденсатор 17 через диод 4 заряжается до амплитудного значения приложенного напряжения положительными полуволнами. В отрицательные полуволны питающего напряжения конденсатор 17 незначительно разряжается через последовательно соединенную цепь, состоящую из датчика тока 9 и резистор 8. В моменты такого разряда на выходе датчика тока 9 (коллекторе транзистора 11)появляется-сигнал низкого уровня. В результате на управляющем входе ключа

5 (на светодиоде оптрона 5) также появляются сигналы низкого уровня, ключ 5 не включается, чем предотвращается несинхронность включения тиристора 3.

При подаче на управляющий вход ключа

6 управляющего напряжения 1)у он включается, разрешая подачу импульсов управления с выхода формирователя импульсов на управляющий электрод тиристора 3. Однако эти импульсы будут поступать на управляющий электрод тиристора 3 только при сигналах высокого уровня на выходе датчика 9 тока (на коллекторе транзистора 11). Поэтому тиристор 3 будет включаться только в моменты, когда напряжение на его аноде близко к нулю и переходит из области отрицательных значений в область положитель- ных. Конденсатор 17 на-чинает перезаряжаться через тиристор 3 с изменением полярности напряжения на нем. В момент перехода тока через нуль в тиристоре 3 он закрывается и открывается диод 4. При наличии управляющего напряжения Uy последующее отпирание тиристора 3 будет происходить сразу вслед за запиранием диода 4 с минимальными коммутационными помехами.

При снятии управляющего напряжения

Uy, силовой коммутатор запирается в момент равенства нулю тока в диоде 4.

В случае необходимости коммутации трехфазной конденсаторной батареи, указанные на фиг.1 - коммутаторы устанавливаются в две или каждую фазу конденсаторной батареи.

Таким образом, постоянный контроль полярности напряжения на силовом коммутаторе, обеспечивающий безударное включение в момент нулевой разности напряжения на нем, отсутствие высоковольтных ключей в блоке управления, элементов временной задержки, а также минимальные коммутационные помехи при работе полу-

проводникового ключа вследствие наличия специального источника управляющих импульсов, повышает надежность устройства. Формула изобретения Устройство для подключения конденсатора, содержащее зажимы для подключения к сети, первый из которых соединен с сетью непосредственно, а второй - через силовой коммутатор, состоящий из встречно параллельно соединенных тиристора и диода, два

управляемых ключа, включенных последовательно в управляющей цепи тиристора, формирователь импульсов, резистор, источ- / ник управляющего напряжения, отличаю-/ щ е е с я тем, что, с целью повышения;

надежности, оно снабжено датчиком тока, выполненным в виде диода и транзистора, : причем диод через резистор включен параллельно тиристору, анод диода датчика тока соединен с базой транзистора, эмиттер - с

катодом этого диода, эмиттерно-коллектор- ный переход транзистора включен в управ- ляющую цель первого ключа, выход формирователя импульсов соединен,с вторым ключом, управляющая цепь которого

соединена с источником управляющего напряжения. .

Фиг. 2