Трехфазный коммутатор Советский патент 1980 года по МПК H03K17/567 H02P1/26 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано, например, для коммутации и згициты ста торных цепей синхронных двигателей.

Известны трехфазные комглутаторы, замыкающий нулевую точку нагруз.ок, используемые для коммутации статорных цепей асинхронных двигателей и обладающие нулевой защитой И.Известный коммутатор содержит включенные встречно-параллельные тиристор и диод в силовой цепи, моетовую схему с тиристором на в ьшрямленном напряжении в цепи управления и кнопки Пуск. Известный коммутатор характеризуется сложностью силовой цепи и цепи управления.

Из известных трехфазных коммутаторов наиболее близким по технической сущности является коммутатор предназначенный для включения и отключения трехфазного асинхронного двигателя. Коммутатор содержит, два симистора замыкающие нулевую точку двигателя. Управляющие электроды симисторов соединены параллельно между собой и подключены через двухполупериодный выпрямитель к трансформатору, первичная обмотка которого подключена параллельно силовым цепям обоих симисторов. Известный

5 коммутатор не обладает нулевой защитой, защищает двигатель при обрыве только двух фаз сети, требует относительно большой мощности трансформатора управления 2.

10Целью изобретения является расширение функциональных возможностей известного коммутатора путем создания трехфазного симисторного коммутатора, защищающего двигатель при

5 исчезновении напряжения любой из трех фаз и обладающего нулевой защитой, а также повышение надежности работы коммутатора.

Поставленная цель достигается

20 тетч, что в трехфазном коммутаторе содержащем цепь управления, релей.:Ный элемент и два симистора,подключенных между нулевой точки нагрузок и Нё1грузками двух фаз, релейный

25 элемент подключен входом к нагрузке третьей фазы, а выходом - к управляющим электродам симисторов, а также тем, что релейный элемент выполнен В виде симистора с трасформатором в

30 цепи управления.

На.фиг,i дана общая схема устройства; на фиг,2 - вариант принципиальной схемы трехфазного коммутатора.

Трехфазный коммутатор содержит нагрузки тре.хфазного тока 1, 2 и 3. Последовательно нагрузкам двух фаз включены симисторл 4 и 5 управляющие электроды симисторов соединяются между собой через релейный элемент 6, вход которого подключен к нагрузке третьей фазы.

На фиг,2 приведен один из вариантов выполнения релейного элемента 6, состоящего из симистора 7 трансформатора управления 8 малой мощности. Последовательно симистор включен ограничивающий резистор 9, а параллельно ему кнопка Пуск 10 Кнопка Стоп 11 включена в рассечку первичной обмотгкитрансфо яматора управления.

Устройство работает следующим образом.

При нажатии кнопки Пуск 10 симисторы 4 и 5 включаются и через нагрузки 1, 2, 3 протекает переменный ток. При отпускании кнопки 10 симисторы 4, 5 остаются включенными благодаря тому, что симистор управления 7, включившись, шунтирует кнопку 10. В свою очередь, управляющее напряжение симистора 7, получаемое от трансформатора 8, сдвинуто по фазе относительно импульсов управления силовых симисторов. Поэтому в момент прохождения импульсов управления . симистора 4 и Ь симистор 7 оказывается включенным. При нажатии кнопки Стоп 11 симистор 7 теряет управление, цепь управления силовых симисторов размыкается и нагрузка обесточивается.

Если при включенном коммутаторе исчезает напряжение любой фазы, то релейный элемент 6 включается, так как исчезает либо управление симистора 7, либо его анодный ток, что обеспечивает защиту двигателя от работы на двух фазах.

Если при работающем двигателе отключается напряжение питания, то коммутатор отключается и при восстановлении напряжения сети коммутатор йе включается до нажатия на кйопки Пуск, что обеспечивает нулевую защиту устройства. Таким образом, цепь упрд- ленкя коммутатором .обеспеуивает сиЛовые еимисторы узкими разнополярными импульсами управленияЕ„ синхронизированшлми с моментом перехода напряжения фазных напряжений череэ нуль. вв иду того, что импульсы управления силовых симисторов появляются только на время их включения, мощность управления очень мала.

Применение предлагаемого трехфазного коммутатора обеспечивает следующие преимущества по; сравнению с известнцми.

Защищает устройство при исчезновении напряжения любой фазы, обеспечивает нулевую защиту устройства, повышает надежность работы как коммутатора, так и объекта,,снижает мощность цепей управления, улучшает условия слежения тока управления за фазовым углом тока нагрузок, увеличивает чувствительность цепей управления, упрощает устройство и расширяет его функциональные возможности.

Вышеперечисленные преимущества заявленного коммутатора достигаштся благодаря введению новых связей и элементов, а именно благодаря последовательному соединению управляющих электродов симисторов через релейный элемент, вход которого подключен к нагрузке третьей фазы, при этом силовые симисторы подключаются таким образом, что создается возможность питания упправляющих электродов напряжением-сет Вводятся новые элементы, а именно кнопки Пуск,Стоп, и релейный элемент. При этом кнопка Пуск подключена параллельно релейному элементу.

Стоп

а кнопка

включена в рассечку входной цепи релейного элемента, а сам релейный элемент выполнен например в виде симистора с трансформатором в цепи управления.

Благодаря новым связям уменьшается мощность трансформатора управления вторичное Напряжение трансформатора понижается, что снижает стоимость коммутатора. Снижение стоимости коммутатора при его изготовлении происходит благодаря уменьшению комплектующих, а именно диодов в цепи управления. Удаление из схем управления диодов позволяет также повысить чувствительност цепей управления, т.к. симисторы получают возможность питания разнополярными импульсами. Повышение чувствительности снижает мощность цепей управления. Снижение потерь в симисторах достигается благодаря повышению крутизны переднего фронта импульсов управления, так как в момент нарастания импульсов управления напряжение управления стремится к величине,в 1,5 раза превосходящей фазное напряжение. Повышение крутизны импульсов управления улучшает условия слежения тока управления за фазовым углом тока нагрузки. Способность предлагаемого коммутатора строго следить за фааовым углом тока нагрузки позволяет применять его в устройствах типа электродинамической пайки,чрезвычайно критичного i к ука.заннрму. вьиие параметру.

Предложенный коммутатор обеспечивает нулевую защиту (защита от повторного включения при временном исчезно- . вении напряжения питающей сети), так как для нового включения устройства в

работу необходимо включить кнопку Пуск /

Подключение релейного элемента выходом к упразлякяцим электродам симисторов, а входом к нагрузке третьей фазы обеспечивает защиту устройства от обрыва любой из трех фаз.

Формула изобретения

1. Трехфазый коммутатор, содержащий релейный элемент и два симистора, подключенных между нулевой точкой нагрузок и нагрузками двух фаз, отличающийс я тем, что, с

целью расширения функциональных возможностей и повьпиения надежности, релейный элемент подключен BXOJCOM к нагрузке третьей фазы, а выходом - к управляющим электродам симисторов, 2, Коммутатор по п.1, о т л и чающийся тем, что релейный элемент выполнен в виде симистора с трансформатором во входной цепи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0

1.Авторское свидетельство СССР № 208804, кл. Н 02 К 7/58, 1967.

2.Авторское сзидетёльство СССР 213144, кл. Н 02 Р 1/26, 1967.