Тиристорный переключатель переменного тока Советский патент 1978 года по МПК H03K17/72 

Изабрететаие относится к бесконтактным коммутирующим устройствам переменного тока :и Предназ;Н.аче«10 для коммутации тока че. рез емкостную, актяв-но-емкостную и актнвдую нагрузми, а также для лвриодичаокой коммутации иалряжения «.а нагрузке с определенной частотой.

Известен тирист01рный переключатель переме1ННО;ГО тока, содержащий ©стречно-еключвнные т1и.р.и€ТС1ры « блок уиравления 1.

Известен также тиристориый переключ атель переменного тока, содержащий два в стр еч но- в к л ю чен:Н ых ги р истер а, уп p-aiB л я ющи е электроды .которых соединены с выходами касК1адо,в запуска, и формировател-и синхрояизирующлх импульсаз .

Недоста;тком ле/реключателей является влияние переходных процессов при коммутации емксстной 1налруз ки.

С целью устранения пбреходных працессов юри ком-мута ции емкостной нагрузки в предложенный тиристорный переключатель переменного тока, садвр|Жащий два .-встречловклю1че1Н|Ных тиристор.а, управляющие электроды которых соединены с выходами каскаДОН запуска, и формирователи синхронизирующих импульсов, дсюолнительно Введены задающий генератор, два элемента совп-адения, ;К выходам которых подключены р асшИ.. рнтели импульсов, я р.азрядное устройство,

например резистор, которое включено параллельно нагрузке. Выходы формирователей синх ронйзпрующих импульсов соед51нены с первы.ми входами элементов совпадения, вторые входы которых сое1ди-нены с выхода.ми задающего генератора, а выходы расширителей «мпульсов ссединены со вхсда.ми каскадов запуска. Между расщирителями импульсов и каскадами запуска включены дополнительно iHiHTer рир у ю щие цеп1И.

На -чертеже представлена функциональная схема пре1дложйнно,го тирнсторного переключатеЛ:Я перемр.нного тока при его использовании В качестве циклического прерывателя . пряжения.

Коммутируем ая нагрузка /, зашунтированная разрядным устройство 2, подключена к сети переменного тюка через т}1;рИ€торный ключ 3, вьиполнонный н.а двух 1встречн10-соеяиненных тиристорах 4, 5, щунтируемых В обратHiO.vi направлении нолупроводниковыми диодами 6, 7.

Кроме ключа 3 н устройства 2, тиристорный переключатель тока содержит задающий генератор 5, выр абатывающий импульсы, частота которых опре(деляет цикличность прерыВ1а1ния на1пряжения «а нагрузке, а длительность им|пульсов - длительность подключения Hiaгрузки к источк1ику переменного тска, и два идентичных запускающих канала. Каждый

iOocTQHT из формирователя 9 (10) аииХроиизИрующих импульсав, содержащего, н-аnpiaMiep, т.ра;н,сфо1рма1|0р 11 (12) и однополупериодный выпрямитель 13 (14); элемента совладения 15 (16), предназначаиното для форМИ1р|0|Ва-ния ссрий имтеульсов, совпадающих то враменй с сИНхронизирующиМИ импулвоаМИ я им;пуль:са:ми, 1П.осту)пающвм1и с генерато-ра 5, -расши-рИТеЛЯ а- МП;ульсов 17 (1-8), тред.-иазначенл.Ого для увел.ичен.ия длителыности импульсюв, лсстушающих с элемента совпадеиия, для чего а1 С:И:Ользует ся од.нОВИбрато.р с малым времонем .восстановления; интегрирующей цепочки 19 (20), служащей для интегрирования MMinyjibCiCi:, поступающих с выхода расширителя и иредиаз наг-генных для работы при м алых токах нагрузки; 1каскада 21 (22) запуска тиристоров, нюедназначеиного для запуска ключа 5 после постутлбпия имиульса с выхода расш Н р;1теля 17 (18) или иителрирующей це1чоч1ки 19 (20).

Пepeiключaтe; ь работает следующим обр.азом.

Зааающий генератор и вырабатывает низкочастотные импульсы, длительвость которых соответствует времен;и шодключения нагрузки / к -цапя 1ПСремек:ного тока. После подключения i-iCTOiiH.fKa переменнопо тоаса к устройству формирователь 9 (10) вырабатывает синхроииз1ируюп;,пе и.м:лульсы, С|0ответствующие по времени обратному наиряжеиию на том тиристоре, для управления которым формируется да-н-ный имлульс синхро«из:ации.

Им1иульсы с выходов генер-атора 8 и формирователя 9 (10) сиихраниэирующих имиульсов ноступают на элемент совладения 15 (16), с выхода которого снимаются серии имиульсов. Эти им.лульсы поступают на вхол, расширителя 17 (IS), с выхада .которого снимаются cepiHH илипульсов, каждый из (которых по длителы-Ю|Сти paiBen примерно 0,75 периода 4iacтоты коммутируемого напряжения. Эти серии и.М1пуль:сс1В ИНтегрируютсл цепочкой 19 (20), с выхода которой снимаются импульсы длительнастью, 01пределяемой длительностью импульсов задающего генератора 8, а в/ременное положе:нпге яер днего -ф-ро-нта соогветстBiyeiT времснн.оагу положению переднего фронта первого импульса расширителя. Этим обеспечив.ается у1правлен1ие ти1ристором ключа с упреждением. При TOKiax иагрузок, больших

то«ов удер.жа:ния тиристоров, необходимость в интеприрующих цепочках 19, 20 отпадает, и тогда осуществляется управление с упреждением в каждый гюл.уиериод. При наличии иитегрирующей цепочки 19 (20) переключатель может р аботать з широком диа1иазоие нагрузок от режима холостого хода до режим,а максимальной пагруэки.

Оигиалы с выхода ценючки 19 (20) «ли с расширителя импульсов 17 (18) поступают на каскад 21 (22) запуска тиристоров, а после преобразования - ва управляющие электроды ключ-а 5 в момент, когда тиристор включен в Oi6paTHOM иаправлении по отнощению к ком1мутируемс1му н-апряжанию. Благодаря этому в МО-мент перехода фазы тока нагрузки через нуль напряжение упра-вления уже имеется, и тиристор открывается сразу, чем исключаются переходные (процессы в силовой цепи.

Формула изобретения

1.Тиристорный переключатель иеременного тока, содержащий два встрочио-включенных тиристора, управляющие электроды которого соединены с выходами каскадов запуска, и фо р мг/1 ров ате ли с и и хро и и з;и ру ю щи х импу л ь сов, о т л и ч а ю щ и и 1C я тем, что, с целью устранения переходных пр оцеосов при коммутации емкостной нагрузки, доиолиительно введены задающий ге-нератор, два элбмеита совпадения, к выходам которых подключены расширители импульсов, и разрядное устройство, на1пример резистор, которое включено параллельно нагрузке, выходы формирователей синхронизирующих импульсов соединены с иервы-ми входами элементов совпадения, вторые входы которых соединены с выходами задающего геиератора, а выходы расширителей импульсов соед1ииены со входами каскадов запуска.

2.Переключатель по п. 1, отличающийся тем, что между расширителями импульсов и каскадами запуска включены дополнительно интегрирующие цепи.

Источники инфсрмащии, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент Франции № 20364-30, кл. G 03 F 3/00, 1973.

2.Авторское свидетельство N° 399064, кл. Н 03 К 17/72, 1972.