Устройство для коммутации тока

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»)1001475 (6) ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.10.81 (21) 3348134/18-21 с присоединением заявки № (5l)M. Кл.

Н 03 К 17/68

Гмуаарствеиай квинтет

CCCP. ае завам взебретевкй и еткрмтий (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.83 Бюллетень ¹ 8 (53) УД К621.382 (088.8) Дата опубликования описания 28.02.83 с т т

1 (72) Автор изобретения

Н. С. Калашников (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОММУТАБИИ ТОКА

Изобретение относится к бесконтактным выключателям переменного тока на тирис торах.

Известно устройство для коммутации тока, содержащее тиристор, подсоединенный через нагрузку к источнику переменного тока, резистор, подключенный параллельно тиристору, и цепочку, состоящую иэ диода и ключа (1), Недостатком устройства является то, что оно не способно обеспечить открытие тиристора при углах управления близких к нулю и, следовательно, создает значительные коммутационные электрические помехи в режимах коммутации нагрузки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст ройство для коммутации тока, содержащее тиристор, подсоединенный через загрузку к источнику питания переменного тока, резистор, включенный параллельно тиристору, диод и ключ, а также источник постоянного тока, образованный

2 трансформатором, выпрямителем и фильтром (2) .

Недостатками известного устройства являются наличие электрических помех при открывании тиристора в течение каж.5 дого периода питающего переменного на пряжения при закороченном кпюче, низкая надежность из-за наличия положительного напряжения на управляющем электроде тирнстора при отрицательной псатуволне питающего напряжения, наличие делителя напряжения, в результате чего проходят дополнительный ток через. нагрузку и резистор, включенный параллельно тиристору. Кроме того, устройство может быть использовано только для активной нагрузки, ток нагрузки задается делителем и не может изменяться в широких преде пах, ввиде чего область применения ука2о занного устройства ограничена.

Бель изобретения — повышение помехоустойчивости устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для коммутации тока, содержащее первый тиристор, подсоединенный через нагрузку к источнику переменного тока, трансформатор, выпрямитель и фильтр, первичная обмотка трансформатора подключена к источнику переменного тока, а также ключ, введены. первый и второй диоды, второй .тиристор, первый и второй транзисторы, стабилитрон и пять резисторов, первый диод включен в прямом направ- 1й ленни между нагрузкой и первым тиристором, второй диод включен в прямом направлении между выпрямителем и фильтром, а второй тиристор анодом подклк>чен к выходу фильтра через соединенные . 1 последовательно ключ и первый резистор, а катодом подключен к базе первого транзистора и через второй резистор - к катоду первого тиристора, оба транзистора эмиттерами соединены с катодом Е первого тиристора, коллектор первого транзистора соединен с базой второго транзистора и через третий резистор— с выходом выпрямителя, второй транзистор коллектором соединен через стаби-у литрон, вкл1оченный в обратном направлении, с управляющим электродом тиристора, через четвертый резистор - с точкой соединения ключа и первого резистора и с управляющим электродом второго тирис - д тора через пятый резистор.

Тиристор может быть включен в диагональ диодного моста, вход которого через нагрузку подключен к источнику питания переменного тока.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - то же, с однофазным диодным мостом.

Устройство состоит из тиристора 1, анод которого через диод 2 и нагрузку

3 подключен к клемме 4 источника переменного тока, клемма 5 источника переменного тока соединена с катодом тиристора, обмотки 6 трансформа тора 7, подключенной к клеммам 4 и 5, обмотки 8 трансформатора 7, подключенной к входу выпрямителя 9, выход которого через диод 10 подключен к фильтру 11, ключа 12, подключенного к катоду дио да 10, резисторов 13-15, к которым подключены транзистор 16 и маломощный тиристор 17, а также резистора 18, к которому базой подключен тиристор 19, коллектор которого подключен к выходу выпрямителя через резистор 20, а кол- N лектор транзистора 16 подключен к управляющему электроду тиристора 1 через стабилитрон 21, 3 1001475 4

Устройство работает следуюгцим

>образом, После подключения клемм 4 и 5 к электрической сети переменного тока на обмотку 6 трансформатора 7 подается напряжение питаюгцей сети. С обмотки 8 транформатора 7 переменное напряжение выпрямляется диодами выпрямителя 9 и через диод 10 подается на фильтр 11.

При замыкании ключа 12 постоянное напряжение подается !!а транзистор 16 и тиристор 17 через резисторы 14 и 13 соответственно. Одновременно пульсирующее напряжение с выхода выпрямителя 9 через резистор 20 подается на базу транзистора 16, благодаря чему транзистор 16 остается открытым все время, за исключением момента прохождения питающего переменного напряжения через нуль. После замыкания ключа

12 при первом прохождении питающего напряжения через нуль транзистор 16 запирается, так как постоянное напряжение через резистор 14 и стабилитрон

21 подается на управляющий электрод тиристора 1 и через резисторы 14 и

15 — на управляющий электрод 17, благодаря чему тиристор 17 открывается, Напряжение, снимаемое с тиристора 18, открывает транзистор 19, в результате чего шунтируется вход транзистора 16,. и пульсируюцее напряжение с выхода выпрямителя 9 через резистор 20 больо ше не открывает транзистор 16. Поэтому постоянное напряжение с выхода фильтра 1 1 через. замкнутые контакты ключа

12, резистор 14 и стабилитрон 21 подается постоянно на управляющий электрод тиристора 1 сразу же после прохождения питаю>лего напряжения через нулевое значение, вследс.вие все последующие полу"периоды (положительные) проходят через тиристор 1 практически без помех, так как характеристика тиристора спрямляется благодаря необходимому постоянному положительному напряжению на управляющем электроде. Остальное питающее напряжение на анод тиристора не поступает благодаря диоду 2.

На фиг. 2 показан вариант принципиальной схемы для двухполупериодной схемы, работа которой аналогична рассмотренной. В этом варианте вместо диода 2 использован однофазный диодный мост. Таким образом, включение диода 2 (диодного моста 2) между нагрузкой и анодом тиристора, а также включение маломошного тиристора, двух транзисторов, стабилитрона и пяти резисторов

S 10014 позволяет обеспечить работу устройства для коммутации тока практически без помех, так как после замыкания ключа

12, характеристика тиристора 1 спрямляется и тем самым тиристор открывается при углах, близких к нулю, обеспечивая низкий уровень помех при включении тиристора по сравнению с прототипом, Предлагаемое устройство характери- 10 зуется высокой надежностью и экономичностью.

Формула изобретения

Устройство для коммутации тока, содержащее первый тиристор, подсоединен ный через нагрузку к источнику питания переменного тока, трансформатор, выпрямитель и фильтр, первичная обмотка 20 трансформатора подключена к источнику питания переменного тока, а также ключ, о т л и ч а ю и е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены первый и второй диоды, 2i

1 второй тиристор, первый и второй транзисторы, стабилитроны и пять резисторов, при этом первый диод включен в прямом направлении между нагрузкой и

75 Ь первым тиристором, второй диод включен,. в прямом направлении между выпрямите- лем и фильтром, а второй тиристор анодом подключен к выходу фильтра через соединенные последовательно ключ и первый резистор, а катодом подключен к базе первого транзистора и через второй резистор к катоду первого тиристора, оба транзистора эмиттерами соединены,с катодом первого тиристора, коллектор первого транзистора соединен с базой второго транзистора, и через третий резистор с выходом выпрямителя, второй транзистор коллектором соединен через стабилитрон, включенный в обратном направлении, с управляюшим электродом первого тиристора и через четвертый ре» зистор — с точкой соединения ключа и первого транзистора и с управляюшим электродом второго тиристора через пятый резистор.

Ис точ ники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 396007, кл. Н 03 К 17/74, 1973, 2, Авторское свидетельство СССР

N 792591, кл. !-! 03 К 17/72, 1979 (прототип).

i001478

100 1475

Составитель И. Парфенов

Редактор Л. Пчелинская Техред M.Ге ргель Корректор С. 1Иекмар

Заказ 1445/75 Тираж 934 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4