Трехфазный тиристорный коммутатор

 

ТРЕХФАЗНЫЙ ТЙРИСТОРНЫЙ КОММУТАТОР, соде йкащий между входными и выходными шинами каждой фазы два сипсжах. тиристора, включенных встречно-параллельно , и формирователь импуль сов управления, состояищй из вспомогательного выпр${мительного моста, интехч {«рукядей RC -цепи, элемента с S -юбрваной характеристикой, тиристора равления и стабилитрона с токоограничивакноим резистором, от ли ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности , в цепь каждой фа:ш1 введены пять ШЮдо и фазосдвигаюише RC -цепочки, при этом катоды nepuiix даодов соединены с входными Шинами, а аноды обье- . щшены в первую о&цую точ, к которе подключены аноды вторых диодов, катоды которых соединены с соответствующими выходными шинами, катоды третьих диодов соединены с управляющими элект«- родами силовых ти жсторсж, у которых катодные подключены к выходным шинам, аноды третьих диодов объединены во вторую общую точку, которая через четвертыедиоды, и первые резисторы соединена с соответствующими управлякицими электродами тиристоров, у которых катодные выводы подключены к входным шинам, пятые диоды анодами соединены с выходными шинами, а катодами через соответствующие diaaocaBHraioшие RC -цепочки с шиной Минус вспомогательн го выпрямительного моста, шина ТЗлюс KOfToporo через токоограничивакшшй резистор соеданена с катодом стабилитрона, параллельно стабилитрону включена интегрирующая RC -«епь, у которой вывод конденсатора соединен с анодом стабилитрона, выход интегрируюшей RG; соединен через элемент JO с 5 -образной характеристШсой -с уп0 равлзоощим электродом тиристора з равления и через шестой диод с его анодш«1, :о анод тиристора; управления через вторЫ1: N9 резистор соединен с первой общей точгкой , а катод - с второй обшей точкс к через третий резистор и седьмой диод соединен с анодсж стабилитрона.

(191 01) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Зса:Н 03 К 1

) »

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИф

4

Ъ |

Ъ, „, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ..КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTPQ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3401113/18-21 (22) 06.03.82 (46) 30.08.83. Бюл. 24 32 (72) А. И.. Лапидус (71) Белорусский ордена Трудового Крас ного Знамени политехнический институт (53) 621. 316.5 (088.8) (56) 1. Йванчук Б. Н. и др. Тиристор-ные и магнитные стабилизаторы напряжения М»» эЭнергияю» 1968, вьш 307 с. 91, рис. 51.

2. Тиристоры. Технический справочн".икк под ред. В, А. Лабунцова и др. М„

«Энергия » 1971, с, 247, рис. 9-39.:

1(54) (57) ТРЕХФАЗНЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ

КОММУТАТОР, соде1вкащий между вход- ными и выходными шинами каждой фазы .. два силовых тиристора, включенных встречно-параллельно, и формирователь импуль,» сов управления, состоящий из вспомога+ теаьного выпрямительного моста, ийтеи жруюшей RC -цепи, элемента с S . об .. разной характеристикой, тиристора уп» равления,и стабилитрона с токоограйычи- .. ваюшим резистором, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности, s цепь каждой фазы введены пять диодов и фазосдвигающие ЯС -цепочки, при этом катоды первых диодов соединены с входными шинами, а аноды объе-, динены в первую общую точку, к которой подключены аноды вторых диодов, «а; тоды которых соединены с соответствующими выходными шинами, катоды третьих диодов соединены с управлякицнми электродамии силовых тиристоров, у которых катодные выводы подключены к выходным шинам, аноды третьих диодов объединены во вторую общую точку, Eceopas через четвертые диоды,и первые резисторы соединена с соответствуаошими управляющими электродами тиристоров, у которых катодные выводы подключены к входным шинам, пятые диоды анодами соединены с выходными шинами, а катодами через соответствующие йазосцвигазэ- д. шие RC -цепочки с шиной Минус вспомогательного выпрямительйого™ моста, шина вилюс" которого через mrîîãðàíè чивакицнй резистор соединена с катодом стабилитрона, параллельно стабилитрону включена интегрируюпая ЯС -цепь, у е

С2 которой вывод конденсатора соединен с анодом стабилитрона, выход интегрирующей RC; -цепи соединен через элвмент с б -образной характеристикой - с управляющим электродом тиристора управления и через шестой диод с его анодом, анод тиристора управления через второй, резистор соединен с первой общей точ

» кой, а катод - с второй общей точкой и через третий резистор и седьмой диод соединен с анодом стабилитрона.

1039

Изобретение относится к импульсной .технике и мржет бичь использовано в устройствах автоматики и преобразовательной техники для коммутации сильных токов. 5

Известен трехфазный тиристорный коммутатор, содержащий между входными и выходными шинами каждой фазы два сило вых тиристора, включенных встречно-параллельно, и генератор управлякццих им- 10 пульсов, состоящий иэ времязадаюшей

RC -цепи и порогового элемента с положительной обратной связью flj

Недостатком устройства является низкая надежность работы, которая обуслов 15 лена потерями в тиристорах, которые возникают при подаче на управляошие электр роды запускающих импульсов при отрйца тельном напряжении на анодах.

Известен также трехфазный тиристор- 20 ный коммутатор, содержащий между входными и выходными шинами каждой фазы два силовых тиристора, включенных встречно-параллельно, и формирователь импульсов управления, состоящий из вспо-25 могательного вьшрямительного моста, интегрирующей С -цепи, элемента с

5 -образной характеристикой, тиристора уйравления и стабиутрона с токоограни- чиваюшим резистором (21

Недостатком данного устройства является низкая надежность работы при работе на нагрузку реактивного характера.

Цель изобретения — повышение надеж.ности тиристорного коммутатора за счет упрощения схемы управления и обеспечения независимости длительности управляоших импульсов от величины и характера нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в трехфаэном тиристорном коммутаторе, содержащем между входными и выходными шинами каждой фазы два силовых тиристора, включенных встречно- ° па- 45 раллельно, и формирователь импульсов управления, состоящий иэ вспомогательного выпрямительного моста, интегрирующей RC -цепи, элемента с 5 -образной характеристикой, тиристора управления и стабилитрона с токоограничиваюйим резистором, в цепь каждой фазы введены пять диодов и фазосдвигаюшие RC -цепочки, при этом катоды первых диодов соединены с входными шинами, а аноды 55 обьединены в первую общую точку, к которой подключены аноды вторых диодов, катоды которых соединены с соответствую032 2 шими входными шинами, катоды третьих диодов соединены с управляющими элект=родами силовых тиристоров, у которых катодные выводы подключены к выходным шинам, аноды третьих диодов обьединены во вторую общую точку, которая через четвер-,. тые диоды и первые резисторы соединена с соответствующими управляющими электродами тиристоров, у которых катодкые ,:выводы подключены к входным шинам, пятые диоды анодами соединены с. выходными шинами, а катодами через соответствующие фазосдвигающие RC -цепочки с шиной Минус» вспомогательного випрямительного моста, шина Плюс» которого через токоограничиваюший резис тор соединена с катодом. стабилитрона, параллельно стабилитрону включена интегрирующая RC -цепь, у которой вывод конденсатора соединен с анодом стабилитрона, выход интегрирующей g С -цепи соединен через элемент с 5 - образной характеристикой с управляющим электродом тиристора управления и через шестой диод с его анодом, анод тиристора управления через второй резистор соединен с первой об цей точкой, а катод - с втс рой общей точкой и через третий резистор и седьмой диод соединен с анодом стабилитрона.

1 о

На чертеже изображена схема трехфаз ного тиристорного коммутатора.

Трехфазный тиристорный коммутатор состоит из встречно-параллельно включенных силсвых тиристоров 1-3 и 4 .6, выпрямителя на диодах 7-12, подключенного к питающей сети, нагрузкой которого является резистор 13 и стабилитрон

14. Параллельно стабилитрону включена времязадаюшая RC -цепь, состоящая из резистора 15 и конденсатора 16. Параллельно укаэанной времязадаюшей Р C -цепи включена. другая цепь, состоящая иэ последовательно соединенных резистора

17, тиристсра 18, резистора 19, диода

20. Управляющий электрод этого тиристора соединен с обшей точкой конденсатора 16 и резистора 15 через динистор 21 так, что анод последнего соединен с анодом тиристора 18 через диод

22. Катод тиристора 18 соединен с анодами диодов 23-25 и 26-28, причем катоды диодов 23-25 подключены непосредственно .к управляющим электродам силовых тиристоров 1-3, а катоды диодов

26-28 подключены к управляющим элекэ-.

1 родам силовых тиристоров 4-6 через резисторы 29-31. Обшая точка соедине-.

Э 1039 ния резисторов 13, 15 и 17 связана с анодами диодов 32-34. и 35-37, катоды которых соединены соответственно с анодами силовых тиристоров 1»3 и 4-6. Силовые тиристоры 1-6, включенные по встреч- ко-параллельной схеме, с одной стороны подключены к выводам 38-40 трехфазной сети, а с другой стороны к нагрузке 41, включенной по схеме "Звезда", причем к каждой фазе нагрузки 41 подключены Ip своими анодами диоды 42-44, а катоды этих диодов через цепи, состоящие из конденсаторов 45-47 и резисторов 48-50, параллельно которым подключены резисторы 51 53, соединены с выводами

38 40 фаз питающей сети через диоды

10-12.

Трехфазный тиристорный коммутатор работает следующим образом.

При подключении выводов 38-40 к трехфаэной сети происходит выпрямление сетевого напряжения диодами 7-12, при этом часть этого напряжения стабилизируется стабилитроном 14. Конденсатор

16 заряжается от указанного источника 25 стабилизированного напряжения через резистор 15. Когда напряжение на конденсаторе 16 достигнет величины налряжения включения динистора 21, происходит его пробой и ток разряда конденсатора 16 ЗО потечет по цепи: первая обкладка конден- сатора 16 - динистор 21 — управляющий переход тиристора» 18 - резистор 19диод 20 - вторая, обкладка конденсатора

16. В результате протекания разрядного тока конденсатора 16 открывается тирис- 5 тор 18. С момента включения тиристора.

18 через него начинает идти ток, который далее разветвляется по двум цепям: через управляющий электрод одного из силовых тиристоров 1-3, анод которого

40 находится под наиболее положительным потенциалом питающей сети, и через управляющий электрод одного из тиристооов

4-6, катод которого находится под наиболее отрицательным потенциалом питающей сети.

В данном случае исключается возможность подачи управляющих импульсов на

032 4 те тиристоры, которые из-эа полярности питающего напряжения в данный момент не могут проводить ток. Допустим, что, в какой-то момент времени вывод 38 имеет наиболее положительный потенциал . а вывод 40 - наиболее отрицательный, при этом откроются силовые тиристоры

1 и 6, Для силового тиристора 1 управляющий ток пойдет по цепи; вывод 38 диод 7 - резистор 13 - резистор 17— тиристор 18 - диод 23 - управляющий переход силового тиристора 1 — диод

42 - конденсатор 45 - резистор 48диод 12 - вывод 40. Для силового тиристора 6 управляющий ток пойдет по цепи: .вывод 38 - диод 7 - резистор 13 - резистор 17 — тиристор 18 - диод 28резистор 31 - управляющий переход силового тиристора 6 - вывод 40. Эти управляющие токи отпирают силовые тирис торы 1 и 6, которые удерживаются в открытом состоянии током диодов 32 и 37.

При формировании управляющего импуль. са для остальных силовых тиристоров © рассмотренные выше процессы повторяются со сдвигом на 120 эл. град.

Удержание силовых тиристоров в отк рытом состоянии током выпрямителя на . диодах 7-12 и 32-37 является причиной обеспечения независимости длительности управляющих импульсов от. величины и: ха рактера нагрузки коммутатора. Открытый силовой тиристор вместе с диодом в его анопной цепи шунтирует цепь тиуистора

18, в результате чего ток через управляющий переход силового тиристора asтоматически исчезает.

Изменяя постоянную времени время» задающей Р С -цепи (15 и 16), можно регулировать угол открывания силовых тиристоров в оба полупериода питающего налляжения.

Настоящее изобретение по сравнению с прототипом обладает простотой техни» ческого решения, схема управления не имеет трансформаторов и может быть выполнена в интегральном варианте, а,, следовательно, более надежна.

1030032

Составитель А. Бомко

Редактор Н. 1 ришанова Техред А. Ач Корректор О. Тигор

Заказ 6242/60 Тираж 936 Подписное

BHHHOH Государственного комитета СССР по делам изобретений и омсрытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4