Тиристорный коммутатор Советский патент 1981 года по МПК H03K17/56 

(54) ТИРИСТОРНЫЙ КОММУТАТОР

Изобретение относится к коммутации нагрузки переменного тока, в частности статоров трехфазных машин племенного тока, трансформаторов, нагревателей. . Известен тиристорный коммутатор, содержащий встречно-параллельно соединен- 5 ные тиристоры и диоды 11.

Недостатком этого устройства является сложность, так как он содержит дополнительно разделительные диоды.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является тиристорный коммутатор, сод жащий Б каждой фазе встречночпарал лельно соединенные тиристор и диод, включенные в трехфазную сеть между нагрузкой, соединенной в звезду, и нулевой точкой звезды, а также балластный резистор fSj.

Недостатком этохх устройства является малая надежность и невысокий КГЩ из-за в управляющих цепях.

Цель изобретения - упрощение, повыщв1ие надежности и КПД.

Эта цель достигается т&л, что управ ляющие электроды тиристоров в каждой фазе подключены к одному из концов балластного резистора, другой конет: Kotx poподключен к нулевому выводу трехфаэ ной сети.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема коммутатора; на фиг. 2 - фор мы анодных токов тщ)исторов, диодов и токиуправления тщ)исторами.

Зажимы А, В, С нагрузок I подключены к сети перо 1шного тока. Последовательно с нагрузками I каждой фазы вюпочены встречно-параллельно соединенные диоды 2-4 и тиристоры 5-7 так, что аноды диодов и катоды тиристоров соединены в одну точку, образующую HCKycctv венную нейтраль нагрузок 1. Управляющие электроды тиристоров 5 - 7 соединены в общую точку и через балластный резистор 8 к командный контакт 9 подключены к нелувому вьгооду сети. На фиг. 2 щмгаяты следующие обозначения: Удб . BC C.Д A JB Jc -сооГветст 8венно линейные и фазные напряжения трех фазной питающей сети; t - сюответствую- щие анодНые токи диодов и тиристоров, 1и - токи управления тиристоров. (Г Импульсы направления тиристоров 5 7формируются по цепи нулевая точка N .рети - контакт 9, резистор 8 - управляющий переход одного из тиристоров 5 -. 7-одйн из диодов 2-4 смежной (в порядке чередования) фазы. Эти импульсы появляются в моменты, соответствуклцие мом«1Там перехода фазного напряжения на нагрузке данной фазы через нуль в область положительных значений, т.е., после появл шя положительного потенциала на аноде тиристора этой фазы. Вслед ствие этогч изменение фазового угла нагрузок вызывает соответствукшее измене ние фазы импульсов управляющих токов , т.е. схема управления тиристорами автоматически следит за изменениетл фазового угла нагрузки. В тиристорном коммутаторе имшот место три непрерывно чередуклциеся состояния проводимости вентилей; I- проводит тиристор одной фазы к, диоды двух других фаз; II- проводит тиристор той же фазы и диод одной несмежной (в порядке чередования) фазы; И - проводят тиристоры двух смежных (в порядке чередования) фаз и диод треть ей фазы. В состояниях проводимости Т и И нейтраль нагрузки и нулевая точка К сети эквипотетщальны, вследствие чего в цепи управления тиристорами ток отсутствует. Эти состоятст являются нормальным, дли тельным в течение периода фазного напря жения режимом работы тиристорного коммутатора. Состояние про:родимости И является кратковременным, переходным режимом работы коммутатора, длительность которого определяется исключительно вре менем нарастания управляющего тока тиристоров до величины отпираклдего тока. 8этом состоянии проводимости нейтраль нагрузки имеет отрицательный по отноше шло к нулевой точке N сети потенциал 74 (равный половине линейного нащзяжения сети), вследствие чего в цепях управляющих электродов тиристоров появляются нарастакшше токи. Когда ток управления достигает значения отшфающетч тока, соответствующий тиристор открьдаается и вентили переходят в выше описанное состояние проводимости И1, при котором нейтраль нагрузки и нулевая точка { сети становятся эквипотенциальными. Импульсы управляющего тока тиристоров имеют малую щирину, о1феделя«лую исключительно временем нарастания тока управления до величины отпирающего тока тиристоров. Амплитуда этих импульсов немо жет превысить величины отпирающих токов и поэтому не зависит от сопротивления балластного резистора 8. От сопрот1юления этого резистора зависит только время нарастания тока управления тиристорами до величины тока отшфания, которое должно быть не менее времени включения тиристора. Поэтому сопротивление и мощность балластного резистора в коммутаторе малы. Формула изобретения Тиристорный коммутатор, содержащий в каждой фазе встречно-лараллельно соединенные Т1ФИСТОР и диод, включенные в трехфазную сеть между нагрузкой, соединенной в звезду, и нулевой точкой звезды, а также балластный резистор, о т - личающийся тем, что, с целью упрощения, повыщеняя надежности и КПД, управляющие электроды тиристоров в каждой фазе подключены к одному из концов балластногю резистора, другой конец Которого подключен к нулевому вьгооду трехфазной сети. Источники информашш, принятые во внимание при экспертизе 1.Асинхронный электропривод с тиристорными коммутаторами. Энергия, 1970, с. 1О8. 2.Иванчук Б.Н. Тиристорные и магнитные стабилизаторы напряжения. Энергия, 1968, с. 91.

/1

6f

D

Г

П

I

r

L

1,

г

и.

г

U

S

Ц