Многоканальное устройство для управления трехфазным коммутатором Советский патент 1982 года по МПК H02M1/08 

(5) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ КОММУТАТОРОМ

Изобретение относится к преобразовательной технике и быть использовано для управления тиристорами преобразователей, бесконтактного включения и отключения трехфазной активной и индуктивной нагрузки, а также для пуска электродвигателей.

Известны тиристорные пускатели, содержащие кнопки управления, релаксационный генератор и клеммы для подключения источника тока и симметричных тиристоров D .

Недостатком известных устройств является их невысокая надежность.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по средствам и достигаемому |зезультату является устройство для управления тиристором, каждый из каналов управления которого содер : ит канальный выпрямительный мост, два тиристорных оптрона, диод, стабилитрон, три резистора и клеммы для подключения мощного тиристора 2 .

Недостатком известного устройства является невысокое быстродействие, что приводит к дополнительным коммутационным потерям мощности.

Цель изобретения - увеличение быстродействия устройства для управления коммутатором.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительно двумя диодами, двумя тиристорами,

to двумя шунтами и двумя выпрямительными мостами, входные диагонали которых подсоединены через соответствующие шунты к клеммам для подключения первой и третьей фаз сети, а выход15ные диагонали зашунт1,рованы соответствующей цепью из последовательно соединенных резистора и стабилизатора, параллельно которому включены светодиоды четвертого и пятого оптронов,

20 аноды фототиристоров которых подсоединены к клеммам для подключения положительного вывода источника тока и одновременно к управляющему электроду первого дополнительного тиристора, катод которого соединен с клеммой для подключения минусового вывода источника, тока, катодами двух дополнительных диодов, причем аноды двух дополни тел ьнь1х диодов и первого дополнительного тиристора соединены через шунты с клеммами для подключения соответствующих фаз сети и с катодами трех основных канальных диодов, аноды которых подсоединены через последовательно соединенные светодиоды трех канальных оптронов к катоду второго дополнительного тирисггора, а фототиристоры трех канальных оптронов подсоединены через соответ-/ ствующие канальные резисторы к выходным зажимам соответствующих основных выпрямительных мостов, один выходной зажим каждого из которых соединен с для подключения соответствую щей фазы и входом канального мощного тиристора и другой выходной зажим с клеммой для подключения его управл ющего электрода, при этом выходная клемма каждого канального мощного ти ристора соединена с клеммой для подключения COOTветот вую1ней фазовой нагрузки, а катод и управляющий электрод второго дополнительного тиристора 30 соединен с. клеммами для подключения источника управляющего напряжения. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема многоканального устройства для управления трехфазным коммутатором. В цепь каждой фазы коммутатора включены мощные тиристоры 1-3, в диа гонали основных диодных мостов 8-11, 12-15 последовательно с резисторами 16-18, ограничивающими токи через управляющие электроды симметри ных тиристоров, включены оптронные тиристоры 19-21, цепи управления которых включены последовательно и через тиристор 22 и ограничительный ре зистор 23 подключены к нулевым точкам трехфазных выпрямителей, построенных на диодах 2|-28 и тиристоре 29 Трехфазный коммутатор работает совместно с трехфазной нагрузкой 30-32 и управляется подачей управляющего н пряжения на клеммы ЗЗЗб. Шунты 37 38 выпрямители 39, , ограничительные резисторы И , 2 и оптронные тиристоры , образую цепь защиты коммутатор;, от коротких замыканий. Стабилитроны (5, б предназначены для ограничения амплитуды сигнала на цепях управления оптронных тиристоров. Резистор 7 ограничивает ток в цепи управления при срабатывании защиты от короткого замыкания. Многоканальное устройство для управления трехфазным коммутатором работает следующим образом. Для запуска коммутатора на клеммы подаются напряжения управления. В момент подачи напряжения управления отпираются тиристоры 22 и 29 и по управляющим цепям оптронных тиристоров протекает выпрямленный ток, получаемый от фаз питающей сети с помощью выпрямителей 29, 24, 25 и 2б, 27, 28. При Этом отпираются оптронные тиристоры и включаются мощные тиристоры 1-3. Принцип включения симметричных тиристоров коммутатора показан на при-i мере работы двух фаз А и С. Остальные фазы включаются аналогичным образом. При включении оптронных тиристоров 1921 при положительной полуволне напряжения на аноде симметричного тиристора 1 ток управления, отпирающий симметричные тиристорм 1 и 3 проходит по цепи: шунт 37i диод 6, оптронный тиристор 19, резистор 16, диод 5, управляющий электрод симистора 1, нагрузки 30, 32, управляющий переход симметричного тиристора 3, диод 12, оптронный тиристор 21, резистор 18, диод 15, шунт 38. При этом отпираются мощные тиристоры 1 и 3 и ток через управляющие электроды тиристоров прекращается. При положительной полуволне напряжения на аноде мощного тиристора 3 ток управления проходит по цепи: шунт 38, диод И, оптронный тиристор 21, резистор 18, диод 13, управляющий электрод симметричного тиристора 3, нагрузка 32, 30, управляющий переход мощного тиристора 1, диод , оптронный тиристор 19, резистор 16, диод 7, шунт 37. При обрыве любой из фаз питаюи ей сети, например А, прекращается протекание тока через тиристор 29 (или диод 2( при обрыве фазы В). При этом из-за провалов тока до нуля в трехфазной схеме выпрямителя запирается тиристор 22 и прекращается ток в цепях управления оптронных тиристоров . Открытые мощные тиристоры коммутатора запираются в момент прохождения токов фаз через нуль, и коммутатор отключается. Этим свойством 5. 9 коммутатора обеспечивается и нулевая защита, так как коммутатор может быть включен только после устранения неисправности и повторной подачи напряжения управления на тиристор 22. В случае короткого замыкания в цепи нагрузки сигнала с шунта 37 или 38 достаточно для отпирания оптронного тиристора 3 (или k), который шунтирует сигнал управления тиристора 29. Тиристор 29 запирается в момент естес венной коммутации и при следующем положительном полупериоде напряжения на аноде тири.стора 29 он не включается, т.е.,происходят указанные явления аналогичные обрыву фазы питающей сети, и коммутатор отключается. Величина установки срабатывания определяется сопротивлением резисторов tl и 2. В случае необходимости отключения коммутатора снимается напряжение управления с тиристора 29 и коммутатор отключается, как описано выше. Когда позволяет схема питания нагрузки, мощный тиристор из фазы В может быть исключен, либо мощные тиристоры могут быть включены в нуль на грузки. Принцип работы коммутатора при этом не изменится. Использование изобретения позволяет повысить быстродействие коммутатора, снизить потери на коммутацию, повысить надежность и расширить область его применения. Формула ,изобретения Многоканальное устройство для упра ления трехфазным коммутатором, каждый из каналов которого содержит канальный выпрямительный мост, два тиристор ных оптрона, диод, стабилизатор, три резистора и клеммы для подключения мощного тиристора, отличающ et е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно снабжено дополни-тельно двумя диодами, двумя тиристо-:рами, двумя шунтами и двумя выпрямительными мостами, входные диагонали которых подсоединены через cooTBeTCt3вующие шунты к клеммам для подключения первой и третьей фаз сети, а выходные диагонали зашунтированы соответствующей цепью из последовательно соединенных резисторов и стабилизатора, параллельно которому включены светодиоды четвертого и пятого оптронов, аноды фототиристоров которых подсоединены к клеммам для подключения .положительного вывода источника тока и одновременно к управляющему электроду первого дополнительного тиристора, катод которого соединен с клеммой для подключения минусового вывода источника тока, катодами двух дополнитель ных диодов, причем аноды двух дополнительных диодов и первого дополнительного тиристора соединены через шунты с клеммами для подключения соответствуюидих фаз сети и с катодами трех основных канальных диодов, аноды которых подсоединены через последовательно соединенные светодиоды трех канальных оптронов к катоду второго дополнительного тиристора, а фототиристоры трех канальных оптронов подсоединены через соответствующие канальные резисторы к выходным зажимам соответствующих основных выпрямительных мостов t один выходной зажим каждого из которых соединен с клеммой для подключения соответствующей фазы и входом канального мощного тиристора, а другой выходной зажим - с клеммой для подключения его управляющего электрода, при этЬм выходная клемма каждого канального мощного тиристора соединена с клеммой для подключения соответствующей фазовой нагрузки, а катод и управляющий электрод второго дополнительного тиристора соединен с клеммами для подключения источника управляющего напряжения. , . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР (Г , кл. Н 03 К 17/56, 1980, 2.Авторское свидетельство СССР № 783922, кл. И 02 И 1/08, 1980.