Устройство для управленияТиРиСТОРНыМ КОММуТАТОРОМпЕРЕМЕННОгО TOKA Советский патент 1981 года по МПК H03K17/56 

1

Изобретение относится к бесконтактной коммутационной технике цепей переменного тока.

Известно устройство для управления тиристорным коммутатром переменного тока, содержащее электронный ключевой каскад, подключенный к управляющим переходам силовых тиристоров ,1. Недостатком этого устройства является образование помех в коммутационный период.

Наиболее близко к предлагаемому устройство для управления тиристорным коммутатором переменного тока, включенным между нагрузкой и одним из фазовых зажимов трехфазного источника питания, содержащее источник напряжения постоянного тока, подключенный параллельно через электронный каскад к управляющим переходам силовых тиристоров коммутатора, резистор и диоды 2J.

Недостатком этого устройства является низкое качество включения нагрузки, связанное с образованием электрических помех.

Целью изобретения является уменьщение высокочастотной помехи.

Эта цель достигается тем, что устройство для управления тиристорным коммутатором переменного тока снабжено мостовым выпрямителем, вход которого подключен к

фазовым зажимам трехфазного источника питания, а выход подключен параллельно резистору, один конец которого подключен через первый диод к входу электронного усилительного каскада, другой конец - к плюсу источника напряжения постоянного тока, а источник напряжения постоянного тока выполнен в виде дополнительного мостового выпрямителя и трансформатора,

первичная обмотка которого подключена к другой фазе сети.

Схема устройства приведена на чертеже. Положительная клемма источника напряжения постоянного тока 1 через диод 2, резистор 3 и диод 4 подключена к базе транзистора 5, коллектор которого через фотодиод оптрона 6 связан с входом транзистора 7, эмиттер которого подключен к минусовой клемме источника 1. Транзистор 5,

оптрон 6 и транзистор 7 образуют электронный усилительный каскад, выход которого подключен к управляющим входам тиристоров 8 и 9 через диоды 10, И, связанные через резистор 12 с коллектором

транзистора 7, эмиттер которого подключен к отрицательной клемме источника 1. К резистору 3 также подключен выход мостового выпрямителя на диодах 13-16, вход которого подключен к фазовым клеммам

источника питания, от которых питается

нагрузка 17 через коммутатор на встречновключенных тиристорах 8, 9. Электроды светодиода оптрона 6 подключены к зажимам «Пуск.

Работает устройство следующим образом.

Напряжение на выходе выпрямителя на элементах 13-16 определяет ток через резистор 3, создавая на нем падение напряжения встречно и больше, чем от источника 1. По этой причине источник 1 не может вызвать ток через резистор 3. Только на границах полупериодов, когда мгновенное значение напряжения на выходе выпрямителя становится меньше напряжения источинка 1, последний вызывает ток по нагрузочной цепи последовательно через диод 2, резистор 3, диод 4, переход база-эмиттер транзистора 5, фотодиод оптрона 6, переход база-эмиттер транзистора 7. Когда при на электродах светоднода оптрона 6 присутствует напряжение, разрешаюш.ее пуск, ток через переход база-эмиттер транзистора 7 отпирает его, вызывая ток через коллектор транзистора 7, резистор 12, управляющие переходы тиристоров 8 и 9 и положительный полюс источника тока 1, отпирая при этом тиристоры 8 и 9, замыкая цепь нагрузки 17.

Токи, отпирающие тиристоры, протекают в течение короткого времени, пока мгновенное значение напряжения на выходе выпрямителя меньше, чем напряжение источника 1.

Таким образом, только на время около

. . (40-50 мкс), начиная от граниu - /m

цы полупериода устройство разрешает отпирание тиристоров (здесь и -угловая частота переменного тока, f/m -амплитуда выпрямленного напряжения). Отпирающий ток по управляющему электроду тиристора достигает своего максимального значения тогда, когда напряжение сети переходит через нулевое значение, поэтому он присутствует раньше, чем это напряжение будет стремиться стать больше остаточного на тиристоре в открытом состоянии. Остальное время полупериода устройство запрещает включение нагрузки, исключая этим возникновенне перепада напряжения (тока) на

нагрузке. Таким образом, описываемое устройство обеспечивает включение нагрузки, когда напряжение сети переходит через нулевое состояние. Свойство самих тиристоров обеспечивает также отключение нагрузки в момент перехода через нулевое состояние.

С целью освобождения от дорогостоящего источника 1 (пост.) при наличии неоднофазной сети он заменен двухполуперйодным выпрямителем на элементах 18-21, питающийся от вторичной обмотки трансформатора 22, первичная обмотка которого подключена к отличной от питающей нагрузку фазе сети.

Формула изобретения

1.Устройство для управления тиристорным коммутатором переменного тока, включенным между нагрузкой и одним из фазовых зажимов трехфазного источника питания, содержащее источник напряжения постоянного тока, подключенный параллельно через электронный усилительный каскад к управляющим переходам силовых тиристоров коммутатора, резистор и диоды, отличающееся тем, что, с целью уменьшения высокочастотной помехи, оно снабжено мостовым выпрямителем, вход которого подключен к фазовым зажимам трехфазного источника питания, а выход подключен параллельно резистору, один конец которого подключен через первый диод к входу электронного усилительного каскада, а другой конец - к плюсу источника напряжения постоянного тока.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью упрощения, источник напряжения постоянного тока выполнен в виде дополнительного мостового выпрямителя и трансформатора, первичная обмотка которого подключена к другой фазе сети.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 445985, кл. Н 03 К, 17/04, 1971.

2.Технический справочник «Тиристоры, М., «Энергия, 1971, с. 184, рис. 8-7 (прототип).